工程结构的安全性与耐久性

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1、仅供参考[整理]安全管理文书工程结构的安全性与耐久性日期：__________________单位：__________________第1页共6页仅供参考[整理]工程结构的安全性与耐久性1．混凝土的腐蚀主要有冻融破坏和化学腐蚀，配置混凝土时加入化学引气剂可以在混凝土体内产生大量的封闭微细气泡，是防止混凝土冻融破坏的最有效手段。2．钢筋混凝土的种种劣化过程，都需要有水的参与或以水为媒介。为了阻止水分、氧气、二氧化碳等气体和盐、酸等有害物质侵入混凝土内部，最根本的措施就是增加混凝土材料自身的抗侵入性或抗渗性，并增加混凝

2、土保护层的厚度，以延缓有害物质到达钢筋位置的时间。3．在水化良好的低水灰比浆体中，毛细孔隙的尺寸在0.01-0.1微米的范围内，而在高水灰比的早期浆体中，毛细孔隙的最大尺寸可超过5微米，孔隙的总体积可占整个浆体的百分之四十以上。尺寸大于0.05微米的毛细孔隙被认为对强度和抗渗性有害。4．混凝土的抗侵入性或抗渗性主要取决于毛细孔隙的孔径分布和孔隙率等孔结构特征。加入大量矿物掺合料能有效抑制硫酸盐、酸、碱-骨料反应等化学腐蚀，并能显著提高混凝土抗氯盐侵入能力。矿物掺合料与水泥水化产物中的氢氧化钙发生化学作用（火山灰反应）

3、后生成的产物可以进一步改善混凝土的微结构并消耗部分的不利于混凝土强度和化学稳定性的氢氧化钙。5．扩撒：流体中的自由分子或离子通过无序运动从高浓度区到低浓度区的净流动，其驱动力是浓度差。吸收：毛细孔隙表面张力引起的液体传输。渗透：在压力差的驱动下而产生的流体运动。第5页共6页仅供参考[整理]1.混凝土碳化需要有一定的水分，如环境过于干燥，碳化也不会发生。没有足够的水分和气供给，钢筋即使因混凝土碳化而脱钝，也不会发生持续的锈蚀。所以对钢筋而言，最易发生锈蚀的环境条件是干湿交替。所以海洋环境中，氯离子向混凝土内部扩散的速度

4、较快，但因缺氧，钢筋不易锈蚀。环境温度对锈蚀速度也有重大影响。2.外界的水或水溶液在压力驱动下渗透到混凝土内部的情况比较少见，这种现象主要发生在高水头下或水下混凝土的表层出。我国混凝土结构的耐久性现状1.相对于房屋建筑而言，对于露天状况下的桥梁耐久性与病害状况要严重得多。2.隧道的衬砌机构多用素混凝土构筑，不存在钢筋锈蚀问题。衬砌的渗漏、裂损和腐蚀主要是由于混凝土强度等级过低等设计缺陷，导致钢轨锈蚀、道床翻浆、电力牵引设备漏电而危害正常运行。3.耐久性不足的原因：设计标准过低、施工进度的不适当追求、缺乏正常的检测与维

5、修。4.我国规范主要考虑的是荷载作用下结构强度的安全性需要，对于长期使用过程中由于环境作用引起材料性能劣化的影响，则被置于次要和从属地位。5.水泥强度的不断增加靠的是提高水泥中的早强矿物成分和增加水泥的细度，结果导致水泥水化产物的内部微结构和后期强度发展不良，对耐久性带来不利影响，而水泥强度的增加有使低强度等级混凝土的水灰比得益提高，降低了这种混凝土的密实性和抗渗性，所以今天的低强度混凝土，其耐久性要比几时年前同样强度的混凝土差得多。第5页共6页仅供参考[整理]6.我国规范规定的混凝土保护层厚度远小于英美等国，由于混

6、凝土碳化从构件表面向里扩散到钢筋表面的年限大概与保护层厚度的平方成正比，这样按照我国规范设计的主筋开始出现锈蚀的年限，大概短到只要按英美规范的四分之一。7.过薄的混凝土保护层厚度，过低的的混凝土强度等级，过高的水灰比，有时又采用过细的钢筋，这些在结构设计上的先天不足，无疑是我国混凝土结构特别是露天结构过早化破损的最主要原因。8.施工养护不良对于大尺寸构件的承载力不会有太大的影响，因为强度受到损失的主要是表层混凝土，而内部混凝土因始终处于潮湿状态，尚不至于受到明显损害。但养护不良可使表层混凝土抵抗空气渗透的能力成倍降低

7、。9.规范规定保护层厚度的施工允许误差一般为5-10mm，对于构件的承载力不会产生很大的影响，但对耐久性却至关重要，所以从耐久性要求考虑，对于施工图中的保护层厚度名义尺寸，应该额外加上施工负误差。改善工程结构安全性与耐久性的主要途径1.合理的结构安全设置水准，应该是结构所承担的风险损失与社会(或业主)所能提供的经济实力之间达到某种平衡的结果。2.设计基准期只是用来确定可变荷载的出现频率与其作用值以及材料强度参数的取值，而不是考虑环境作用下与材料劣化相联系的耐久性要求。设计使用年限与设计基准期是两种不同的概念，虽然从表

8、面上看，两者的数值往往相同。设计使用年限必须具有一定的保证率或安全度而基准期则不是。2.技术使用寿命：结构的某种技术性能（如承载力或变形）因材料性能劣化而不再满足要求时的期限。功能使用寿命：当结构的使用功能发生了变化（如桥梁行车能力增加或建筑物用途改变）因而无法继续使用时的期限。第5页共6页仅供参考[整理]经济使用寿命：当结构由于经济效益考虑（