氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性寿命评估方法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第6期混凝土与水泥制品2012No．66月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJune氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性寿命评估方法研究尚垄(武汉建筑材料工业设计研究院有限公司，430071)摘要：根据氯离子侵蚀环境下混凝土结构中钢筋锈蚀的发生和发展，分析了结构性能的衰退过程，得到了氯离子侵蚀环境下结构耐久性寿命评估模型。考虑到寿命评估模型中主要参数的不确定性影响，基于MonteCarlo原理，采用CrystalBall软件对混凝土构件进行了随机模拟。随机模拟结果显示，保

2、护层厚度及氯离子浓度是影响氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性寿命的重要参数。关键词：混凝土结构；氯离子；耐久性；寿命评估；随机模拟Abstract：edegenerativeprocessesofstnmtureperformancesareanalyzedaccordingtotheoccurrenceanddevel—opmentofsteelbarscorrosionofconcretestructuresunderthechloridecorosionenvironment。andthemodelsofstructuredurabi

3、lityservicelifeassessmentaresummarized．Consideringtheuncertainfactorsofdurabilityservicelifeprediction，theconcretestructuralmembe~arestochasticallysimulatedusingCrystalBallsoftwarebasedonMonteCarloprincipa1．Thesimulationresultsshowt}lattheconcretecoverthicknessandchloride

4、concentrationarethemajorflactorsofdurabilityser—vicelifeassessmentofconcretestructuresunderthechloridecorosionenvironment．Keywords：Reinforcedconcretestructure；Chloride；Durability；Lifeassessment；Stochasticsimulation中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1000—4637(2012)06—15—040前言改造方案，就需对其

5、进行耐久性寿命评估。然而，实氯离子侵蚀环境下的结构，如海港、码头、大坝际工程结构遭受的破坏与其所处环境密切相关，是等在使用过程中容易遭受氯离子侵蚀，从而引起钢环境条件与多重因素(包括偶然因素)共同作用的结筋锈蚀，在没有达到使用寿命前已严重老化，带来果，存在大量随机性和模糊性。因此，有必要研究一很大的经济损失。种考虑不确定性参数影响的基于随机模拟的混凝氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构的耐久性土结构耐久性寿命评估方法。寿命评估已成为国内外学者关注的课题I。吴瑾等笔者通过分析氯离子侵蚀环境下混凝土结构人[3]通过分析混凝土表面浓度、扩散系数、混凝

6、土保性能的衰退过程，得到耐久性寿命评估模型，考虑护层厚度等参数的随机性，建立混凝土中氯离子浓不确定性因素影响对耐久性寿命阶段进行随机模度分布的随机模型，评估了氯离子环境下钢筋混凝拟，使预测的耐久性寿命建立在失效概率和可靠度土结构耐久性寿命。刘沐宇等采用改进的层次分的基础上。析法确定指标权重，引入模糊数学方法对武汉市南1结构性能衰退过程太子湖大桥生命周期环境影响进行了综合评价。海洋环境下，氯离子极强的穿透力和去钝化作Nguyen等同进行了不同掺合物的混凝土中氯离子渗用使结构中钢筋产生锈蚀。锈蚀一旦发生，其体积透性能的试验研究，将氯离子的渗透

7、性用于混凝土将逐渐膨胀，随之保护层开裂、剥落甚至使结构失结构的服役寿命预测。Carlo等[61运用模糊集理论进效。钢筋锈蚀是海工结构耐久性差和提前破坏的主行了氯盐侵蚀环境下钢筋混凝土结构的模糊寿命要原因，是决定海工结构服役寿命的关键。对于氯预测。离子侵蚀环境下的混凝土构件，分析钢筋锈蚀的发目前，世界发达国家在经过了大规模的新建之生和发展过程，其性能退化过程可以由图1表示。后，已将重点转向对旧建筑的维修、加固和改造上，根据结构所处环境及使用要求，可以选择不同改建不仅比新建投资更小，而且可以更快地收回投的劣化过程作为极限状态。目前，国内外钢筋

8、锈蚀资。要想科学地制定既有服役结构的维修、加固及耐久性极限状态有以下几种：一15—学兔兔www.xuetutu.com2012年第6期混凝土与水泥制品总第194期(1)钢筋锈蚀寿命tl一对下一