分析混凝土桥梁结构的耐久性

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混凝土耐久性问题要点全总结

混凝土耐久性问题要点全总结

混凝土耐久性问题要点全总结一、什么是混凝土的耐久性混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。

混凝土耐久性与诸多因素有关,但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维修与例行检测。

二、混凝土结构耐久性问题的分析混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力。

即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效,碱-集料反应失效,化学腐蚀失效,钢筋锈蚀造成结构破坏等。

下面作具体分析。

1混凝土的冻融破坏结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏。

混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子。

混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。

孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好。

影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等。

氯盐环境下混凝土结构耐久性理论与设计方法¥97.5购买2、混凝土的碱-集料反应混凝土的碱-集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混凝土的膨胀,开裂,甚至破坏。

因反应的因素在混凝土内部,其危害作用往往是不能根冶的,是混凝土工程中的一大隐患。

许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝,桥梁,海堤和学校,造成巨大损失,国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道,一些立交桥,铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。

混凝土碱-集料反应需具备三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水份。

反应通常有三种类型:碱-硅酸反应,碱-碳酸盐反应,慢膨胀型碱-硅酸盐反应,避免碱-集料反应的方法可采用:①尽量避免采用活性集料;②限制混凝土的碱含量;③掺用混合材。

混凝土桥梁的耐久性标准

混凝土桥梁的耐久性标准

混凝土桥梁的耐久性标准一、前言混凝土桥梁是现代工程建设中的重要组成部分,其耐久性直接关系到桥梁的使用寿命和安全性能。

因此,制定混凝土桥梁的耐久性标准是必要的。

二、基本概念1.混凝土桥梁:由混凝土制成的桥梁。

2.耐久性:指材料或构件在长时间的使用和自然环境的作用下,保持其原有性能的能力。

三、混凝土桥梁的耐久性标准1.材料标准混凝土桥梁中使用的混凝土应符合国家现行混凝土标准规定,包括但不限于强度等级、配合比、掺合料等方面的要求。

2.设计标准混凝土桥梁的设计应符合国家现行桥梁设计规范,包括但不限于荷载标准、抗震要求、温度变形等方面的要求。

3.施工标准混凝土桥梁的施工应符合国家现行建筑工程施工质量验收规范,包括但不限于混凝土浇筑、养护、钢筋加工等方面的要求。

4.维护标准混凝土桥梁的维护应符合国家现行桥梁维护规范,包括但不限于定期检查、保养、维修、加固等方面的要求。

5.检测标准混凝土桥梁的检测应符合国家现行桥梁检测规范,包括但不限于非破坏性检测、破坏性检测等方面的要求。

四、混凝土桥梁的耐久性评价指标1.强度混凝土桥梁的强度是评价其耐久性的重要指标之一。

在正常使用情况下,混凝土桥梁的强度应符合设计要求,且不能随着时间的推移而显著下降。

2.耐久性混凝土桥梁的耐久性是评价其使用寿命的重要指标之一。

在正常使用情况下,混凝土桥梁应能够承受自然环境的作用,如风吹雨打、紫外线辐射、化学物质腐蚀等,并能保持其原有性能。

3.渗透性混凝土桥梁的渗透性是评价其防水性能的重要指标之一。

在正常使用情况下,混凝土桥梁应能够有效地防止水分渗透,从而避免内部钢筋锈蚀和混凝土质量下降等问题。

4.裂缝混凝土桥梁的裂缝是评价其使用寿命的重要指标之一。

在正常使用情况下,混凝土桥梁应能够有效地控制裂缝的产生和扩展,避免裂缝对桥梁结构安全性能的影响。

五、混凝土桥梁的耐久性检测方法1.超声波检测超声波检测是一种非破坏性检测方法,可用于评估混凝土桥梁的强度和裂缝情况。

混凝土桥梁耐久性设计规范

混凝土桥梁耐久性设计规范

混凝土桥梁耐久性设计规范一、前言混凝土桥梁作为公路交通的重要组成部分,其设计必须考虑到耐久性问题。

本文将详细介绍混凝土桥梁耐久性设计规范。

二、耐久性设计原则1.设计要求:桥梁设计应符合国家规定的强度、稳定性和耐久性要求。

2.耐久性要求:桥梁在使用寿命内应保证结构安全、使用功能正常、外观美观、维护成本低、环保节能等要求。

3.耐久性设计基础:桥梁的设计应考虑到结构的强度、稳定性、耐久性、施工工艺等因素,以确保桥梁的耐久性。

三、耐久性设计内容1.材料选用(1)混凝土:混凝土的材料应符合国家标准规定,且应具备强度高、耐久性好、抗渗性能好、易加工、成本低等特点。

(2)钢筋:钢筋应符合国家标准规定,且应具备强度高、耐久性好、抗腐蚀性能好等特点。

(3)防护材料:防护材料应选用质量可靠、使用寿命长、耐久性好、耐腐蚀、抗紫外线等特点的材料。

2.结构设计(1)桥梁的结构设计应考虑到强度、稳定性、耐久性等重要因素,以确保桥梁的安全性、经济性和实用性。

(2)桥梁的结构设计应符合国家标准规定,且应具备优美、简洁、实用、经济等特点。

(3)桥梁的结构设计应考虑到桥梁的使用寿命,选择合适的材料、施工工艺和防护措施,以确保桥梁的耐久性。

3.施工工艺(1)混凝土的浇筑应按照规范进行,以确保混凝土的质量。

(2)钢筋的布置应符合国家标准规定,且应考虑到钢筋的保护、防腐蚀等因素。

(3)桥梁的施工应符合国家标准规定,且应根据桥梁的结构设计和使用寿命,选择合适的施工工艺和防护措施。

4.防护措施(1)混凝土桥面应做好防水、防冻、防腐等防护措施。

(2)桥梁的承台、墩柱、梁等部位应做好防水、防腐、防震、防风、防火等防护措施。

(3)桥梁的防护措施应采用质量可靠、使用寿命长、耐久性好、防腐蚀、抗紫外线等特点的材料。

四、结论混凝土桥梁耐久性设计规范是确保混凝土桥梁在使用寿命内保持结构安全、使用功能正常、外观美观、维护成本低、环保节能等要求的关键。

材料选用、结构设计、施工工艺、防护措施都是保证混凝土桥梁耐久性的重要因素。

桥梁的耐久性设计分析

桥梁的耐久性设计分析

桥梁的耐久性设计分析引言:桥梁的耐久性是指在正常使用和维护条件下,桥梁能够长期保持其结构安全和功能的能力。

耐久性设计是桥梁设计的重要组成部分,它直接关系到桥梁的使用寿命和运营成本。

本文将从结构设计、材料选择和维护管理三个方面对桥梁的耐久性进行分析和设计。

一、结构设计:1.桥梁结构的选择和设计应根据具体条件和需求。

在考虑设计方案时,应综合考虑桥梁的跨度、荷载、地质条件等因素。

对于大跨度桥梁,可以采用悬索桥或斜拉桥等结构形式,以增强桥梁的承载能力和抗震性能。

2.在桥梁结构的设计中,应充分考虑桥梁的初始和施工阶段的荷载。

合理安排施工荷载和施工工艺,确保桥梁结构的安全性和稳定性。

3.桥梁的结构应保证合理的刚度和变形控制。

采用适当的截面形状和构造,以确保桥梁在荷载作用下的变形和挠度能够满足规定的要求。

二、材料选择:1.桥梁材料的选择应根据桥梁的使用环境和设计要求。

在一般情况下,常用的桥梁材料包括混凝土、钢材和复合材料等。

混凝土具有较好的耐久性和抗震性能,适用于制作桥墩、桥面板等部件。

钢材具有较高的强度和韧性,适用于制作梁、拉索等承重部件。

复合材料具有较高的强度和耐腐蚀性能,适用于改善桥梁的耐久性。

2.在选择桥梁材料时,应考虑材料的可靠性和经济性。

选择具有较好耐久性和较低成本的材料,以提高桥梁的使用寿命和降低运营成本。

三、维护管理:1.桥梁的维护管理是确保桥梁耐久性的重要手段。

应建立完善的桥梁维护管理体系,包括巡检、检测、维修等环节。

定期对桥梁进行巡视和检测,及时发现和修复桥梁的损坏部位。

2.桥梁的防腐蚀工作是维护管理的重点内容。

根据桥梁的使用环境,采取适当的防腐蚀措施,延长桥梁的使用寿命。

对于海上或潮湿地区的桥梁,可以采用防腐蚀涂料或金属涂覆等方式进行防腐蚀处理。

3.桥梁维护管理应注重数据的收集和分析。

建立维护管理数据库,记录桥梁的使用情况和维护情况。

对桥梁的结构、荷载等数据进行分析,评估桥梁的健康状况,及时采取预防和维修措施。

混凝土桥梁的耐久性标准

混凝土桥梁的耐久性标准

混凝土桥梁的耐久性标准一、前言混凝土桥梁是现代交通建设中不可或缺的重要组成部分,其耐久性是保证其安全运行的重要因素。

为了确保混凝土桥梁的耐久性达到一定标准,需要建立一套科学的标准体系。

二、设计标准1. 混凝土强度混凝土桥梁的强度是其耐久性的重要指标之一。

设计时应根据桥梁所处环境和使用要求,确定混凝土的强度等级。

一般而言,桥梁混凝土的强度等级应不低于C30,对于特殊环境或使用要求较高的桥梁,强度等级应适当提高。

2. 混凝土配合比混凝土配合比是影响混凝土强度和耐久性的重要因素之一。

在设计混凝土配合比时,应考虑到桥梁所处环境和使用要求,同时考虑到混凝土的强度、耐久性、施工性和经济性等因素,制定合理的配合比。

3. 钢筋钢筋是混凝土桥梁中重要的构件之一,其质量的好坏直接影响桥梁的耐久性和安全性。

在设计时应根据桥梁所处环境和使用要求,确定钢筋的规格和数量。

一般而言,钢筋的规格应符合国家标准要求,钢筋的数量应根据桥梁的荷载和使用要求进行合理的计算。

4. 抗裂性混凝土桥梁在使用过程中可能会出现裂缝,因此在设计时应考虑到其抗裂性。

一般而言,应采用适当的混凝土配合比和钢筋布置方式,以提高桥梁的抗裂性。

5. 防水性混凝土桥梁通常需要具有一定的防水性能,以防止水分渗透导致混凝土的腐蚀和钢筋的锈蚀。

在设计时应考虑到桥梁所处环境和使用要求,采用合适的防水材料和施工工艺,以提高桥梁的防水性能。

三、施工标准1. 混凝土浇筑混凝土浇筑是影响混凝土桥梁质量的重要因素之一。

在施工时应采用适当的浇筑方式和工艺,以确保混凝土的质量和密实度。

同时应注意控制混凝土的水灰比,避免出现过度流动或过于干燥的情况。

2. 钢筋加工和安装钢筋加工和安装是混凝土桥梁中重要的施工工艺。

在施工时应严格按照设计要求进行加工和安装,保证钢筋的规格、数量和布置符合设计要求。

同时应注意控制钢筋的间距和保护层厚度,避免出现钢筋锈蚀和断裂的情况。

3. 防水材料施工防水材料施工是混凝土桥梁中保证防水性能的重要施工工艺。

浅析桥梁工程中混凝土的耐久性

浅析桥梁工程中混凝土的耐久性
缩 增 大 。粗 骨 料 的 最 大 粒 径 减 小 , 级 配 单 一 , 使 拌 合 物 需 要 的浆 体 量
增 加 , 以致 水化 热 加 剧 。
桥梁 混凝 土受 到氯 盐污 染 ,氯 离子 半径 小 ,穿透 能力 强 ,有 很 强的 渗透扩散 能力 ,渗入 到钢 筋表面会破 坏钢筋钝 化膜而引起锈蚀 ,锈蚀
导致桥 梁混 凝土 劣化最普 遍 的原因之 一。 混 凝 土 是 多 孔 隙 的复 合 材 料 ,外 部 的 水 分 可 以通 过 毛 细 作 用 进 入
三 、荷 载 条 件
荷 载 条 件 包 括 交 通 车 辆 、风 、地 震 等 作 用 。车 辆 或 流 水 中 的 悬 浮 物 及 泥 砂 等 可 磨 损 混 凝 土 表 面 ,另 外 流 动 水 的 气 泡 冲 击 作 用 类 同 于 磨 损 ,也 可 能 导 致 混 凝 土 失 效 。 一 般 情 况 下 , 表 面 磨 损 不 是 桥 面 板 的主 要 性 能 指 标 ,但 在 允 许 使 用 防 滑 链 或 带 钉 轮 胎 的 地 方 或 水 面 有 大 量 浮
的破坏速度加快 ,当融入到混凝土 中的氯盐达 到混凝 土重量的 0 1 0 .—. 2 %时,钢筋开始锈蚀 ,当氯盐 含量超过 1 %后,钢筋 的锈蚀 面积将急 速增加 。同时,氯化物侵 蚀所形成 的锈 蚀产物 会导致混凝土 的开裂或 崩裂 ,这往往 会成 为桥 梁寿命 的决定 因素 。以下几方面影 响着氯化物 锈蚀 钢 筋 的速 度 :
冰 ,则磨 损可能较 严重 ,耐磨 性就是混 凝土 的一个 重要参 数 。另外预 应力混 凝土桥 梁,如果长 期处于使用 荷载大于 设计荷 载的条件 下 ,则
在 受 拉 区 可 能 出现 混 凝 土 被 拉 裂 的现 象 。

桥梁结构的耐久性评估标准与实践案例分析

桥梁结构的耐久性评估标准与实践案例分析

桥梁结构的耐久性评估标准与实践案例分析桥梁作为人类历史上最重要的交通工程之一,其耐久性评估标准及实践案例分析对于保障公共交通安全至关重要。

本文将针对桥梁结构的耐久性评估标准进行详细探讨,并借助几个实践案例进行分析,以充分展示我在建筑工程行业的专业和经验。

首先,桥梁结构的耐久性评估标准是建筑工程中不可忽视的重要指标。

因为桥梁通常承受着复杂的荷载和环境作用,同时也往往具有长期使用的特点,必须具备出色的耐久性能。

在评估桥梁结构耐久性时,我们需要考虑以下几个方面。

首先是结构材料的选择和使用。

桥梁常用的材料包括混凝土、高性能钢材等。

在选择材料时,需要考虑其强度、抗腐蚀性、耐久性等因素。

另外,材料的施工质量也是保证桥梁耐久性的重要因素,例如混凝土的浇筑、养护等工艺必须严格按照规范进行。

其次是桥梁结构的设计和施工。

桥梁的结构设计需要满足一系列的要求,如承载能力、刚度、稳定性等。

合理的结构设计能够减少结构受力集中,延长桥梁的使用寿命。

而施工过程中的质量控制和工艺操作也是影响桥梁耐久性的重要因素。

必须确保施工过程中的每一个环节都符合规范和要求,例如焊接、拼缝等工艺。

再次是桥梁的定期检测和维护。

桥梁作为大型的工程结构,往往存在着难以发现的缺陷和潜在的问题。

因此,定期的检测是必不可少的。

通过使用先进的检测技术,如无损检测、红外热像等,可以及早发现结构的问题,采取修复措施,避免事故的发生。

同时,定期进行维护保养也是延长桥梁寿命的重要手段。

以下是几个实践案例,可为我们详细阐述耐久性评估标准与实践案例的关系。

首先是港珠澳大桥。

作为世界上最长的跨海大桥之一,港珠澳大桥不仅承受着巨大的荷载,还需要抵御海水的腐蚀。

为了确保桥梁的耐久性,工程师们采用了世界最先进的材料和施工技术。

在设计中,他们充分考虑了强度、稳定性和耐久性等因素。

同时,他们还采用了先进的无损检测技术,定期对桥梁进行检测和维护,确保桥梁的安全性和耐久性。

第二个案例是北京大兴国际机场的跨海桥。

第三章 混凝土结构的耐久性设计

第三章 混凝土结构的耐久性设计

二,混凝土结构耐久性设计原则
混凝土桥梁结构的耐久性取决于混凝土材料的自身特性和结 构的使用环境,与结构设计,施工及养护管理密切相关.综 合国内外研究成果和工程经验,一般是从以下三个方面解决 混凝土桥梁结构的耐久性: (1)采用高耐久性混凝土,增强混凝土的密实度,提高混 凝土自身抗破损能力; (2)加强桥面排水和防水层设计,改善桥梁的环境作用条 件; (3)改进桥梁结构设计,其中包括加大混凝土保护层厚度 ;加强构造钢筋,防止控制裂缝发展;采用具有防腐保护的 钢筋(例如:体外预应力筋,无粘结预应力筋,环氧涂层钢 筋等).
一,混凝土结构的耐久性
混凝土结构的耐久性是指结构对气候作用,化学侵蚀,物 理作用或任何其他破坏过程的抵抗能力.由于混凝土的缺 陷(例如裂隙,孔道,汽泡,孔穴等),环境中的水及侵 蚀性介质就可能渗入混凝土内部,产生碳化,冻融,锈蚀 作用而影响结构的受力性能.并且结构在使用年限内还会 受到各种机械物理损伤(腐损,撞击等)及冲刷,溶蚀, 生物侵蚀的作用.混凝土结构的耐久性问题表现为:混凝 土损伤(裂缝,破碎,酥裂,磨损,溶蚀等);钢筋的锈 蚀,脆化,疲劳,应力腐蚀;以及钢筋与混凝土之间粘结 锚固作用的削弱等三个方面.从短期效果而言,这些问题 影响结构的外观和使用功能;从长远看,则会降低结构安 全度,成为发生事故的隐患,影响结构的使用寿命.
影响混凝土结构耐久性的因素十分复杂,主要取决于以下四 个方面: (1)混凝土材料的自身特性; (2)混凝土结构的设计与施工质量; (3)混凝土结构所处的环境条件; (4)混凝土结构的使用条件和防护措施. 混凝土材料的自身特性和结构的设计与施工质量是决定其耐 久性的内因.混凝土的材料组成,如水灰比,水泥品种和 数量,骨料的种类与级配都直接影响混凝土结构的耐久性. 混凝土的缺陷(例如裂缝,气泡,空穴等)都会造成水分 和侵蚀性物质渗入混凝土内部,与混凝土发生物理化学作 用,影响混凝土结构的耐久性.

混凝土结构桥梁的耐久性设计

混凝土结构桥梁的耐久性设计

混凝土结构桥梁的耐久性设计随着城乡建设的不断发展,城市桥梁和公路桥梁的负荷越来越重,造成混凝土结构桥梁的不同程度的损坏;在设计和施工过程中不注重细部结构的设计也是造成桥梁耐久性的一个很重要的因素,这些问题的存在严重影响了桥梁的使用寿命,因而从多方面对混凝土结构的耐久性设计的分析和研究是非常必要的。

1 混凝土结构耐久性不足的主要原因1.1 工程设计的耐久性标准低结构设计规范主要考虑荷载作用下的结构安全性,环境作用下的耐久性设计处于次要的地位,有很多指标都是定性的规定,在一些细部构造设计方面存在一定的漏洞。

规范中没有设计寿命和耐久性设计的明确要求。

规范在耐久性设计方面不能随着今年来水泥的性能、施工条件、环境条件的巨大转变而与时俱进。

1.2 工程施工过程中片面的追求施工进度由于混凝土强度等级的提高和施工进度的加快,实际耐久性质量大幅度下降。

在一些桥梁的混凝土施工中添加的早强剂,使其内部结构和后期强度发展不良,易开裂,耐久性降低。

养护不良使表层混凝土的抗渗性成倍降低,使钢筋开始锈蚀的年限成倍缩小。

1.3 在桥梁运营过程中缺少正常的检测和维修结构耐久性需要有正确使用和正常检测与维修相配合。

重新建、轻维修是桥梁建设管理工作中重大缺陷,对于基础设施工程,应在设计中进行结构全寿命经济分析与评价,只有适当加大初始投资费用,强化结构耐久性,才是经济有效的途径。

2 混凝土结构耐久性设计的主要内容2.1 混凝土材料的选择混凝土应选用低水化热、低C3A 含量、偏低含碱量的水泥。

混凝土的骨料宜选用坚固耐久的洁净骨料,重视粗骨料级配及粒形,可以将适量引起作为常规手段,宜采用偏低的用水量并限制单方混凝土中水泥材料低和高用量,尽可能降低水泥材料中的硅酸盐水泥用量。

2.2 上部结构细部设计①桥面铺装。

桥面铺装是桥梁与车辆直接接触的部件,也是桥面排水的第一道防线。

桥面铺装一方面承受着汽车的冲击碾压剪切作用,另一方面又承受着主梁传递的反复应力和挠变,经常出现早期损坏,进而破坏桥面防水系统,终导致主梁受桥面水影响而腐蚀主筋,铺装混凝土逐渐与主梁剥离,削弱了主梁的受力性能,影响了整个结构的安全性和耐久性。

钢筋混凝土桥梁的耐久性分析

钢筋混凝土桥梁的耐久性分析

桥梁病害发 生的最直接诱 因, 出设计要贯彻整体 性防水 的理念 , 提 重视结构 的细 部 防水 , 从选 材、 计 与施 工、 设 维护 各 个 环 节着 手 来 提 高 钢 筋 混 凝 土 桥 梁 的 耐 久 性 。 【 关键词 】 钢筋 混凝 土; 桥梁 ; 耐久性 ; 钢筋锈蚀
Ana y i f Re n o c d Co c e e Br d e l ss o i f r e n r t i g
o t r ro n e al r m tra s lc in,d sg n o sr c i n n i n e a c f a s e t o tr o i fwa e p o f g d t ,fo ma ei e e t i i l o e i n a d c n tu t ,a d ma t n n e o l a p s fs a tt m— o l c p o e t e d r bh y o en o c d c n r t r g s r v h u a i t fr i f re o c ee b i e . d
分 析
2. 混 凝土 密 实度对 钢筋 混凝 土梁 耐 久性 的影 响 1
混 凝 土是 由胶 结 料 和 骨 料 混 合 , 过一 定 的工 通
桥梁 总延 长 米 的 9 % 以 上 , 铁 路 运 输 中 发 挥 着 0 在
“ 主力 军 ” 的作 用 。但 由于 长期 运 营 , 然 大 多数 桥 虽
加上荷 载 的反复作 用 , 度应力 、 温 冻融 、 害 、 一集 盐 碱
3 提高现场钢筋混凝土梁耐久性的方法
3. 提 高混凝 土的密 实度 1 具 体措施 : 凝土 尽量采 用低水 灰 比 ; 混 骨料要 致

混凝土结构的耐久性及维护技巧

混凝土结构的耐久性及维护技巧

混凝土结构的耐久性及维护技巧混凝土作为一种重要的建筑材料,具有良好的耐久性和强度,被广泛应用于建筑领域。

然而,随着时间的推移,混凝土结构也会因为自然因素、气候变化、以及使用和维护不当等原因而面临着一定的风险。

因此,了解混凝土结构的耐久性和维护技巧对于确保建筑物的长期稳定运行至关重要。

一、混凝土结构的耐久性混凝土的耐久性主要由其材料特性和设计施工质量决定。

首先,良好的材料选择是确保混凝土结构耐久性的基础。

采用优质的水泥、骨料和掺合料,确保其符合国家标准,并经过试验检测,能够有效提高混凝土结构的抗压强度和抗渗性能。

其次,设计施工的质量也是混凝土结构耐久性的关键。

在混凝土结构设计中,应根据具体的使用环境和荷载条件合理确定结构形式、尺寸和钢筋配筋,并确保施工过程中遵循相关规范和标准,严格控制施工质量,避免设计不合理和施工缺陷。

另外,混凝土结构的维护和保养也是其耐久性的重要保证。

混凝土在使用过程中可能受到车辆荷载、温度变化、酸碱侵蚀等多种因素的影响,因此需要进行定期维护和检修。

例如,对于桥梁和道路等混凝土结构,应及时清除积水、杂物和冰雪,避免长时间浸泡和水分侵入,防止冻融损伤。

二、混凝土结构的维护技巧1. 表面保护层混凝土结构的表面保护层可以起到隔离、保护和美化的作用。

在混凝土施工完成后,应及时对表面进行防水、防腐和防尘处理,以减少水分渗透和化学侵蚀。

常用的表面保护措施包括喷涂防水剂、涂刷防水漆和施工防尘剂等。

2. 缝隙修复混凝土结构在使用过程中,可能会出现裂缝和孔洞,导致结构的破坏和渗漏。

因此,及时修复和处理缝隙是保持混凝土结构完整性的重要措施。

常用的缝隙修复方法包括填充密封、喷涂修补剂和打孔注浆等,以提高结构的抗渗性和强度。

3. 防腐处理混凝土结构在潮湿环境中容易受到腐蚀,特别是在海洋和化工等特殊工况下。

为了延长混凝土结构的使用寿命,需要进行防腐处理。

常用的防腐方法包括涂刷防腐漆、使用防腐胶带和涂覆抗腐蚀涂料等,以保护结构不受外界腐蚀物质的侵害。

混凝土结构的耐用性评估标准

混凝土结构的耐用性评估标准

混凝土结构的耐用性评估标准一、前言混凝土结构作为建筑工程的重要组成部分,其耐久性是关乎结构安全和使用寿命的重要指标。

因此,制定一套完善的混凝土结构耐久性评估标准对于保障建筑工程的安全和可持续发展具有重要意义。

二、标准适用范围本标准适用于各类混凝土结构的耐久性评估,包括但不限于建筑结构、桥梁、隧道、水利工程以及其他混凝土建筑结构。

三、术语和定义1.混凝土结构:指以混凝土为主要构件的建筑结构,包括但不限于柱、梁、板、墙、桥墩、护坡、坝体等。

2.耐久性:指混凝土结构在设计寿命内,保持原有功能和性能的能力。

3.设计寿命:指混凝土结构的设计使用期限。

4.环境因素:指影响混凝土结构耐久性的各种外部因素,包括但不限于气候、水质、土壤、化学介质、紫外线等。

5.评估指标:指评价混凝土结构耐久性的各项指标,包括但不限于强度、耐久性、裂缝控制、渗透性、抗冻性等。

四、评估方法1.强度评估强度评估是评价混凝土结构耐久性的基本指标之一。

可以通过采集混凝土样本进行实验室检测,也可以通过无损检测方法进行现场评估。

评估结果应该与设计强度进行对比,判断混凝土结构是否存在强度下降的情况。

2.耐久性评估耐久性评估是评价混凝土结构耐久性的关键指标之一。

可以通过现场观察和实验室检测等方法进行评估。

评估结果应该与设计寿命进行对比,判断混凝土结构是否存在耐久性下降的情况。

3.裂缝控制评估裂缝控制评估是评价混凝土结构耐久性的重要指标之一。

可以通过现场观察和实验室检测等方法进行评估。

评估结果应该与设计要求进行对比,判断混凝土结构是否存在裂缝控制不佳的情况。

4.渗透性评估渗透性评估是评价混凝土结构耐久性的重要指标之一。

可以通过实验室检测等方法进行评估。

评估结果应该与设计要求进行对比,判断混凝土结构是否存在渗透性增加的情况。

5.抗冻性评估抗冻性评估是评价混凝土结构耐久性的重要指标之一。

可以通过实验室检测等方法进行评估。

评估结果应该与设计要求进行对比,判断混凝土结构是否存在抗冻性下降的情况。

桥梁混凝土结构耐久性研究

桥梁混凝土结构耐久性研究
构构 造 、 构 材 料 、 构 维 护 、 构 耐 久 性 以及 使 用 全 过 程 中经 结 结 结 常 现 的 人 为 因 素 等 方 面 综 合 计 算 桥 梁 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 。
于过冷状 态的水分子 因其蒸汽压高于同温度下冰的蒸汽压而 向 压力毛细孑 中冰的界面处渗透 , L 于是在毛细孔中又产生一种渗 透压力 , 使毛细孔 中的冰体积进一 步膨 胀。当这两种压力超过


影 响桥 梁 混 凝 土结 构 耐 久性 的 因素
1 梁 设计 的标 准低 。我 国在 上世 纪 8 年代 以前 建 设 的 桥 . 桥 0 梁 的设 计 荷 载 标 准 较低 , 而 , 着 经 济 建设 的发 展 和 交 通 量 的 然 随
日益增多 、 繁重 , 以前设计标准较低 的公路 桥梁却仍在使用 , 它 们早 已不能满足现阶段 的交通需要 , 其本身 的安全性 和耐久性 问题 随时都可能发生 , 因此 , 存在较大的安全隐患。 2桥梁 设计理念不合理 。在设计过程 中 , 计者仅考虑桥 . 设 梁的结构 强度 、 计算结果满足 规范要求 , 忽视从 结构体系 、 却 结
性, 加入 的拌 和水总要多于水泥的水化水 , 这种 自由水就是 导致 混凝 土遭受 冻害的主要因素 , 因为水遇冷冻结成冰会发生体积 膨胀 , 引起混凝土 内部结构 的破坏 。当处于水饱和状态时 , 若毛
 ̄IL I 中的 水结 冰 , 胶 凝孔 中 的水 就 处 于 过 冷状 态 , 凝孔 中处 T 则 胶
定有 针 对 性 的 耐 久性 解 决 方 案 。 ( ) 高 混 凝 土保 护层 厚 度 。 这 是 提 高 钢筋 混 凝 土使 用 寿 1提 命 的最直接 、 简单 而 且 经 济 有 效 的 方 法 。但 是 保 护层 厚度 并不 能不 受 限 制 的 任 意 增 加 , 保 护层 厚 度 过 厚 时 , 于混 凝 土 材料 当 由

桥梁混凝土的耐久性研究

桥梁混凝土的耐久性研究
进措施。
塌落度损失大,不利于施工 ,即使拥有再好配合比的混凝 土,如 果 混凝土各项性能达 不到 ,何谈质量 ?
2 . 3 外 加 剂 的 问题
【 关键词 】 桥 梁;混凝 土;耐久性 ;规范
1设计上的 问题 1 . 1规 范 的 应 用
目前国内建设的现状是 工期紧 ,任务重 ,突击建设 。这导 致设 计人员整天忙于完成设计任务 ,无暇认真研 究新规 范,学习新技术 、 新材料,往往是工程 设计图基本照搬 以前的设计,略作修 改。而 设 计 规 范 不 断 更 新 , 结 果 要么 就 是设 计 与 现 行 规 范 不 一 致 , 要么 就 是 从规范上照搬几条,而 不考虑 结构所处的环境、气候、技术水平 现 状 ,让 后 续 的 施 工 、 监 理 无所 适从 , 从设 计 之 初 留 下 隐 患 。 1 . 2 桥 型 的设 计 桥型的选用不仅影响着 造价、市容,更影响着其安全性与耐久 性 。1 0  ̄2 0年前,曾一度流行独柱桥 ,这种桥 节约造价 、空间通透 ,
Ro a d & Br i d g e
桥 梁混凝土 的耐久性研 究
黄 曼达
( 鸡西市公路勘察设计院 。黑龙江 鸡西 1 5 8 1 0 0)
【 摘 要】 桥 梁的安全性和耐久性一直是业 内关注的焦点 .而 影响桥 粱安全性和耐久性的 因素很 多,是一个 系统工程。本文对工 程规划 、结构设计、专业规范制定的严谨性以及 建筑施 工 中常 出现 的一些错误认识与做 法进行 了剖析与总结 。并提 出相应的应对与改

# t ' 2 1 1 剂的使用是 混凝土技术的一大进步,对 混凝土 的性能提 高 起到了关键作用 。但是 , 错误地使用# l ' 2 n 剂不仅起不 到应有 的效果 , 反而适得其反。钢 筋混凝土结构应特别重视混凝土和钢筋 的防腐 , 结果有些桥梁即大规模使用 阻锈剂 ,甚至连桩基也用上了。众所周 知 ,钢筋的锈蚀 必须具备 以下几个条件:存在电解 质、氧 气和 电位 差 ,三者缺一不可。而桩基处于地面 以下,氧气的供应极 其有 限, 特别是在软泥环境 下,渗透系数极低 ,氧气和盐分供应量 极低 ,基 本不存在锈蚀隐患。另外, 目前 的阻锈剂大多是亚硝酸钙 ,也有 用 亚硝酸钠的,亚硝酸钠会诱发碱集料反应 ,不能用。而亚硝酸钙 也 是早强剂的主要组分,钙离子具有促凝作用,会加快混凝 士塌落度 的损 失 , 而 桩 基 混凝 士 ,一 旦 塌 损 过 大 ,将 造 成 重 大 的经 济损 失 。 3 施 工 养 护 过 程 的 问题 3 . 1配 合 比 的设 计 与 调 整 常规 的混凝土配合比设计一般参照 《 普通混凝土配合比设计规 程 》( J G J 5 5 — 2 0 0 0 ) 进行,根据强度定水灰 比,根据工作性定用水量, 再根据减水剂的减水率扣除部分用水 ,然后定掺和料取代量,接着 按部就班定其余材料用量,最后在 上下浮动水灰 比固定用水量做对 比配 比,建筑工地基本都这样做 。这样 的配 比还是基于强度来设计 的 ,但 由于 现 行 规 范 要 求 混凝 土按 耐 久 性 设 计 ,强 度 只 作 为 其 中 一 个指标 ,配 比必须 由专门的检测或研 究机构确定 。有些业主和监理 很迷信检测或科研单位,明确要 求批复 的配合 比不能改动,要严格 遵守,结果导致现场混凝土性能出现不稳定性 。混凝土原材料是不 断变化 的、环境也是不断变化的,配比相应调整是必须的 。但要掌 握一定的原则 ,比如征得原配比设计单位和监理 同意 ,如果维持水 灰比不变 ,可适 当调整砂率和外加剂用量 ,问题 即能得到很好的解

港珠澳大桥主体混凝土结构120a使用寿命耐久性对策

港珠澳大桥主体混凝土结构120a使用寿命耐久性对策
3、掺加矿物掺合料:在混凝土中掺加矿物掺合料,改善混凝土的密实性和抗 渗性能。
4、选用多重防护措施:综合运用防水、防腐蚀等措施,提高混凝土结构的耐 久性。
5、考虑结构冗余:在设计中考虑一定的结构冗余,以应对可能出现的结构损 伤。
港珠澳大桥混凝土结构耐久性设 计案例
以港珠澳大桥主梁为例,说明混凝土结构耐久性设计的方法和技巧。主梁是港 珠澳大桥的主要承重结构,其耐久性设计至关重要。以下是主梁耐久性设计的 关键步骤:
高性能混凝土的制备与应用;2)多重防护措施的优化与协同;3)智能化监控 与检测技术的应用。通过不断完善和优化混凝土结构耐久性设计方法,将有助 于提高工程质量,延长工程使用寿命。
引言
港珠澳大桥是中国一项宏伟的跨海工程,连接香港、澳门和珠海三地,具有重 要的战略意义和经济价值。这项工程的建设面临着复杂的地理环境、气候条件 和技术难题,因此,需要进行科学、高效的项目管理规划。本次演示将围绕港 珠澳大桥主体工程建设项目管理规划展开讨论,以期为类似大型工程建设项目 提供借鉴和参考。
4、多重防护原则:采用多重防护措施,如防水、防腐蚀等,提高混凝土结构 的耐久性。
港珠澳大桥混凝土结构耐久性设 计方法
在港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计中,采用了以下方法:
1、合理选择材料:选用高强度、抗腐蚀性能好的材料,如高性能混凝土,以 提高结构的耐久性。
2、增加保护层厚度:适当增加混凝土保护层厚度,以延缓结构腐蚀的发生。
(1)在大桥的设计阶段,充分考虑其服役环境,选用适合的混凝土材料和配方。 同时可以采取一些新的结构形式和构造措施以减轻桥体重量、减少温度应力等 对混凝土结构的影响; (2)针对大桥所处环境的不同情况可以采用不同的具体 实施方法。
例如在环境较为恶劣的情况下可以采用高性能混凝土材料、新型防护涂料、防 腐剂等耐久性材料以提高混凝土结构的寿命; (3)在具体的施工阶段要充分考 虑施工因素尽量减少施工过程中的荷载和应力对混凝土结构的影响做到精心设 计精心施工; (4)最后在桥体的使用和维护阶段要建立严格的检测和维护机制 对混凝土结构进行定期检测及时发现问题进行处理以确保桥梁的安全运行。

混凝土桥梁耐久性分析

混凝土桥梁耐久性分析
第3 8卷 第 4期
2012年 2 月
山 西 建 筑
S HANXI ARC T C URE HI E T
Vo . 8 No 4 13 .
Fb 2 1 e. 02
・2 7 ・ 0
文章编号 :0 9 6 2 ( 0 2 0 一2 7 o 10 -8 5 2 1 ) 4 o o 一2
2 影 响桥 梁 耐久性 的 因素
2. 碳 化 1
化 钠和氯化 钙 , 氯离子渗入混凝土 中使 得钢筋发 生锈蚀破 坏。我 20 : 国发布了《 00年 我 建设 工程质 量管 理条例 》 以法规 的形 , 们 可以采用 以下措施 防治钢筋锈蚀 。 式提 出责任终身制 。 1 可以选用环氧涂 层钢 筋、 锌钢 筋、 ) 镀 耐锈合 金钢筋 等。2 ) 20 04年 : 钢筋混凝土结构 耐久性 设计施 工技术 指南 》 《 出台 , 在 混凝 土中加入 钢筋 阻锈剂 、 硅灰及其他 外加剂等 。3 在混凝 土 ) 可保障混凝土工程 的质量 和耐 久性 。同年 J G D 220 T 6 —04公路 钢 表面可以涂硅酮 类涂 料 , 聚合物灰浆 等。4 设计 合理 的混凝 土保 ) 筋混凝土及预应 力混凝 土 桥涵设 计规 范 明确提 出桥 梁 10年设 0 护层厚 度和水 灰 比。5 在施工时注意养护条件和严格规范施工 。 ) 计寿命 的要求 。 2 3 混凝 土的 渗透 . 20 年 : 部出台 了《 06 交通 公路 工程钢筋 混凝 土结构 防腐 蚀技 混凝土的抗 渗性 是指混凝 土材 料抵抗压力 水渗透 的能力 , 它 术规范》 同年《 , 天津 市 钢筋 混凝 土桥 梁耐 久性 设计 规 程》 出台。 是决定混凝 土耐久性 最基本 的因素。混凝 土是一 种多孔 结构 材 保障混凝土结构 的耐 久性已经提高到战略 的高度 。 料, 该特点决定 了混凝土 的抗渗性差 , 容易受 到有害物质 的侵袭 。 混凝 土的孔 隙率 越低 , 通孔越 少 , 连 抗渗性 能越 好 。混凝 土 中的 渗水通 道主要来 自于水 泥浆 中多余 的水 分蒸发 留下的气孔 水泥 水泥在水化过程 中生成大量 的氢 氧化钙 , 而氢 氧化钙溶 液 中 浆泌水 所产生的毛细孔道及施 工振捣不密 实产生 的蜂 窝孔洞 , 这 的碱性介质使钢筋 表 面生成 难溶 的 F ,和 F , 对 钢筋 有 良 些都会使得混凝土渗水。当毛孔中的水结 冰时 , 胶孔 中的水处 eO eO , 凝

混凝土结构的耐久性及其影响因素研究

混凝土结构的耐久性及其影响因素研究

混凝土结构的耐久性及其影响因素研究一、引言混凝土是一种被广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域的人造材料。

混凝土结构的耐久性是一个重要的问题,它直接影响着混凝土结构的使用寿命和安全性。

本文将对混凝土结构的耐久性及其影响因素进行研究。

二、混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在预期的使用寿命内,能够保持其预定的功能和性能。

混凝土结构的耐久性受到多种因素的影响,包括混凝土本身的性质、外部环境的影响以及结构设计和施工质量等因素。

1.混凝土本身的性质混凝土本身的性质是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。

混凝土的强度、抗裂性、耐久性等性质直接影响着混凝土结构的使用寿命和安全性。

因此,在混凝土的配合设计和生产过程中,需要严格控制混凝土的成分和配合比例,以保证混凝土的性能达到设计要求。

2.外部环境的影响外部环境的影响也是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。

外部环境的温度、湿度、酸碱度等因素会对混凝土结构产生不同程度的影响,进而影响混凝土结构的耐久性。

因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,需要考虑外部环境因素对混凝土结构的影响,采取相应的措施进行保护和修复。

3.结构设计和施工质量结构设计和施工质量也是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。

合理的结构设计和高质量的施工能够有效地保证混凝土结构的安全性和使用寿命。

因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,需要严格按照相关标准和规范进行设计和施工,确保混凝土结构的质量和安全性。

三、影响混凝土结构耐久性的因素混凝土结构的耐久性受多种因素的影响,下面将对常见的几种影响因素进行介绍。

1.氯离子氯离子是混凝土结构中最常见的一种破坏因素,它会导致混凝土结构的腐蚀和开裂。

氯离子主要来自于海水、海风和氯离子含量较高的地下水等。

因此,在海滨、海岛和海洋工程等区域,需要采取相应的措施来保护混凝土结构,如使用高性能混凝土、使用防腐剂等。

2.二氧化碳二氧化碳是混凝土结构中另一个常见的破坏因素,它会导致混凝土结构的碳化和开裂。

混凝土桥梁施工结构中的耐久性设计

混凝土桥梁施工结构中的耐久性设计

照盟龃混凝土桥梁施工结构中的耐久眭设计陈琰(南京先行交通工程设计有限责任公司,江苏南京210016)睛要】本文主要阐述了混凝£桥梁耐久.】生设计病害原因,且混凝土桥梁设计耐久洼J构造措施,提出了保证桥梁耐久眭的一些设计原则,引起社会群众对桥梁耐久性的重视,其延长桥梁的使用寿命。

哄键阏混凝王;桥梁;耐久‰设计混凝土桥梁结构耐久性问题是耐久性研究中的重要组成部分。

桥梁建设是国家重要的基础建设之一,桥梁工程是关系到社会和经济协调发展的生命线工程。

桥梁建设的快速发展,巨大的资金投入,在经济社会中的显赫作用,使得人们对桥梁的安全性、耐久性越来越重视。

由于环境影响、日益增长的交通量以及公路运输业经常提倡提高汽车荷载标准,因此许多既有桥梁不能满足为设计新桥而规定的结构要求:病害和荷载增加也导致了桥梁可靠性的降低,桥梁的可靠度最终可能降低到规定的水平之下,因此需要经常根据桥梁的安全f生和耐久性作出决策。

分析混凝土桥梁130余年的发展历程不难发现,从寨混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、部分预应力混凝土,以至预应力钢筋混疑土,每—步都含有与混凝土耐久性作斗争的内容。

1混凝土桥梁耐久性设计病害原因分析引起混凝土桥梁结构耐久性失效的原因存在于结构的设计、施工及维护的各个环节。

以往的乃至现在的结构工程设计中,普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。

同时,不合格的施工也会影响混疑土结构的耐久性,常见的施工问题如混凝土质量不合格、钢筋保护层厚度不足都有可能导致钢筋提前锈蚀。

另外,在结构的使用过程中,由于没有合理的维护而造成的结构耐久性刚氏也是不容忽视的,如对结构的碰撞、磨损以及使用环境的劣化,这些都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。

国外学者曾用“五倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性,即设计阶段对锅筋防护方面节省1美元,那么就意味着:发现钢筋锈蚀时采取措施将追加维修费5美元i混凝土表面J|质筋开裂时采取措施将追加维修费25美元:严重破坏时采取措施将追加维修费125美元。

简述混凝土桥塔的优点

简述混凝土桥塔的优点

简述混凝土桥塔的优点
一、引言
混凝土桥塔是一种常见的桥梁结构形式,其主要由混凝土构成。

相比于其他桥梁结构形式,混凝土桥塔具有诸多优点。

本文将从以下四个方面对混凝土桥塔的优点进行详细阐述。

二、耐久性强
混凝土桥塔具有极强的耐久性。

首先,混凝土本身具有较高的抗压强度和抗拉强度,能够承受较大的荷载。

其次,混凝土材料具有较好的抗风化、抗冻融和耐化学腐蚀能力,能够在恶劣环境下长期保持稳定性。

最后,由于混凝土材料本身不易受到外界因素的影响,因此在使用过程中需要维护和修缮的频率也相对较低。

三、造型美观
混凝土桥塔可以根据设计师的要求进行各种造型设计,在视觉上呈现出不同风格和特色。

同时,由于混凝土材料可以通过模板制作出各种形状和纹理,在外观上也能够呈现出不同的效果。

此外,混凝土桥塔的表面可以进行各种涂装和喷涂处理,使其颜色更加丰富,同时也能够增强其防水和防污性能。

四、施工周期短
相比于其他桥梁结构形式,混凝土桥塔的施工周期较短。

首先,混凝
土材料本身具有较好的流动性,在浇筑时可以通过模板制作出各种形
状和尺寸的构件。

其次,由于混凝土材料在固化后具有较高的强度和
稳定性,因此不需要等待太长时间就可以进行下一步施工。

最后,在
施工过程中可以采用现代化的机械设备进行作业,提高了施工效率。

五、总结
综上所述,混凝土桥塔具有耐久性强、造型美观、施工周期短等优点。

这些优点使得混凝土桥塔成为一种广泛应用于桥梁建设中的主要结构
形式之一。

混凝土桥梁的耐久性

混凝土桥梁的耐久性

混凝土桥梁的耐久性一、概述本文主要从材料的耐久性问题、不同使用环境对桥梁耐久性的影响、桥梁耐久性的设计以及寿命预测等方面,对2020 年国内外学者在相关内容上所取得的进展进行梳理。

二、桥梁耐久性设计在桥梁结构中,不同的混凝土构件所受到的荷载以及所处环境的不同会导致桥梁混凝土结构耐久性能差异的现象,针对这一现象,陈琳等[2]对混凝土构件的耐久性设计方法进行了研究,提出了混凝土结构的分层模块化划分方法。

林政园[3]对全寿命周期的桥梁设计流程进行了系统的介绍(图 1) ,分析对比了该方法与传统设计方法的区别,并且以日喀则地区某市政桥梁设计为例,开展了桥梁全寿命周期设计。

王崇交等[4]通过考虑桥梁使用周期内的荷载、环境和灾害作用,结合桥梁与周围环境、经济的相互关系,采用时变可靠度分析方法,建立桥梁结构时变可靠指标,并以成本效益为最优目标提出了基于可靠度的桥梁全寿命设计方法。

殷鹏程[5]以湄洲湾跨海大桥为工程背景,考虑桥梁使用环境中具有的侵蚀性离子和结晶破坏等特点,对该桥梁开展了结构耐久性设计,主要手段是高性能混凝土的应用、混凝土保护层厚度的增加以及结构表面的防腐措施的应用。

图1 全寿命周期设计流程示意图[3]秦向杰等[6]对南京长江大桥加固方案进行了比选,为了满足文物保护要求而采用了不同的填料材料来提高结构性能,分别采用了薄层自密实混凝土、轻质泡沫混凝土填料等来提高桥梁结构的承载力以及耐久性能。

黄海新等[7]为实现钢筋混凝土 T 梁桥结构的优化设计,以桥梁设计规范为基础,采用模块化的思想构建了能进一步考虑耐久性和可靠性的优化设计模型,并采用 VB 和MATLAB 平台开发了优化程序。

通过上述研究可以发现,在桥梁结构的设计和桥梁构件层面提出了更为细化的设计方法,并且桥梁全周期设计方法也得到了进一步的提升。

三、桥梁混凝土材料耐久性问题的研究混凝土桥梁中混凝土材料的耐久性问题体现为材料本身的劣化问题,主要包括碱骨料反应、硫酸盐侵蚀和冻融循环等对混凝土的损伤和破坏,典型情况如图 2 所示。

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工 业 技 术
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分析混凝 土桥梁结构的耐久性
)
摘 要 : 本文对混凝土结构耐久性问题进行了全面的分析,从混凝土结构耐久性的研究现状及引起其损伤的主要因素、提高 的措施进行了分析,对混凝土桥梁结构的耐久性设计、施工和管理具有借鉴作用。 关键词: 桥梁 结构 因素 耐久性 中图分类号: T U 7 2 文献标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)11(a卜0017一 02 厚度。4 ) 混凝土保护层的完好性 : 混凝土 ( 保护层是否开裂、有无蜂窝孔洞等, 对钢 随着交通事业这些年的蓬勃发展 ,我 ( 国桥梁建设暴露 出许 多的缺陷 , 腐蚀坏化 素 1)环境中C02的 有: 浓度: C0 2的 度 浓 越 筋锈蚀有明显的影响。 5 ) 水泥品种和掺合 虽然混凝土 是一个主要 问题 , 超重车辆导致桥梁结构 高, 碳化速度越快; 2 环境温度: 环境温度 料 : 掺人符合标准的粉煤灰 , ) 但提高了混凝土的密实 出现过大的裂缝或下挠 , 此外, 按以往标准 升高, 碳化速度加快 ; 3 环境湿度: 环境相 的碱性有所下降 , ) 这无凝对防止钢筋锈蚀是十分有利的。 设计的桥梁中有不少存在承载力不足和抗 对湿度为40 % 一 0 %时, 6 碳化速度较快, 相 度, 6 ) 环境条件 : 混凝土结构在干燥无腐蚀介 地震能力不足的问题 , 因此 , 旧桥的检查、 对湿度较低或较高时 , 碳化速度较慢。4 ) 质情况下 , 其使用寿命要比在潮湿及腐蚀 评估、维修加固的工作已成为桥梁工程中 水灰比: 在水泥用量不变的条件下 , 水灰 的一项主要工作。我国桥梁建筑的现状正 比越大, 混凝土内部的孔隙率越大, 密实性 介质中使用要长2 一3 倍。 另外, 混凝上的抗渗性与抗冻性以及 渗透性也就越大 , 因而碳化速度也就 处于新建与改造共存的阶段 , 因此, 桥梁结 越差 , 混凝土的碱 一集料反应都是影响混凝土结 构的耐 久性 问题 已引起 人们 的高度关注 。 越快 ; 5 ) 水泥品种 : 早强型普通硅酸盐水 构耐久性的因素; 结构在重荷载( 超过设 泥混凝土比矿渣水泥混凝土碳化速度慢 ; 梁、板产生过大的裂缝或 6 ) 水泥用量: 水泥用量越大, 碳化速度越 计荷载) 作用下, 2 混凝土结构耐久性研究现状 变形也是引起结构耐久性操作的最重要的 长期以来 ,人们受混凝土是一种耐久 慢 ; 7 ) 混凝土抗压强度 : 混凝土抗压强度 一方面因素。近年来 , 有相当数量的桥梁 性能 良好的建筑材料的影响, 忽视了钢筋 越大, 碳化越慢; 8 施工质量及养护: 混凝 ) 超重 混凝上结构的耐久性 问题 , 造成 了钢筋混 上施工质量对混凝土的品质有很大影响 , 维修、加固都是因为超重车辆所致, 凝土结构耐久性研究的相对滞后 , 因此 并 混凝土浇注 、振捣不仅影响混凝土的强 车辆使得桥梁结构构件出现过大的裂缝或 超重车辆已成为桥梁结构耐久 付出了巨大的代价 。我国对混凝土结构耐 度, 而且直接影响混凝土的密实性 , 混凝土 严重下挠 , 杀手” 。 久性的研究及损伤的鉴定评估、修复补强 早期养护不良, 水泥水化不充分, 使表层混 性的一大 “ 这些 自然影响混凝土的 工作起步较晚, 0 年代才开始得到重视 , 8 并 凝土渗透性增大 , 4 提高 桥梁结构耐久 措施 性的 相继开展了钢筋腐蚀和混凝土碳化等耐久 碳化速度。 由于桥梁结构的设计寿命一般都是几 性方面的调查研究 ,以及寿命评估与耐久 主2 级离子对混凝土结构的俊蚀 十 年或上百年 , 桥梁耐久性 中有一个常被 性设计的理论与方法等方面的研究 , 井着 钢筋混凝土结构在使用寿命期间可能 人们习惯的误解, 认为钢筋 手编制 了一系列的关于混凝土结构耐久性 遇到的各种暴露条件中, 氯化物是一种最 人忽视的问题, 混凝土桥梁属于永久性建筑 , 它的设计基 设计规范和标准等 。 危险的侵蚀介质。书 自海洋环境和除冰盐 那么在 100 年内就不会出现 的绿化物污染引起的钢筋锈蚀 , 严重威胁 准期为100 年, 桥梁因耐久性损伤而产生的破坏。而现实 3 引起结构耐久性损伤的因素 着混凝土结构的耐久性 。氯离子在混凝土 中, 于恶劣环境中的混凝土桥梁结构远 处 结 构 的 耐 久性 损 伤 的 因素 有 很 多 方 内的扩散深度和浓度是反映混凝土耐久性 有的在 15 一 0 年 2 面: 比如设计因素如材料的选择、强度的 的重要指标, 它主要与混凝土材料的组成、 远达不到设计使用寿命, 甚至在更短的时 取值、设计计算和构造措施等 ; 施工因素 内部孔结构的数量和特征、水化程度等内 就出现了钢筋锈蚀破坏 , 如水泥的品种、水灰比的大小、骨料的种 在因素有关, 同时也受到外表因素包括温 间内就要需进行大修。因此对新建的桥梁 对已投人使用的桥 类和级配、施工中的质量控制等, 都直接 度、养护龄期、掺合料的种类和数量、诱 结构进行耐久性设计, 梁结构加强检测、维护和管理尤为重要。 影响混凝土结构的耐久性。外界环境因素 导钢筋腐蚀的氯离子的类型等有关。 容: 对混凝土结构的破坏 , 是环境因素对混凝 氯离子腐蚀的防护措施应从以下几方 4 . , 桥梁结构耐久性设计的内 ( 1) 桥梁混凝土材料设计。桥梁结构混 上结构的物理化学作用的结果。能引起混 面着手: 1 ) 国家标准和行业规范中应对混 对 凝上应采用高耐久性混凝土。高耐久性混 凝土结构产生损伤或破坏, 从而降低结构 凝土结构中的氯离子含量规定其限值 , 是指特种混凝土或高强(HS C) 、高性 耐久性的环境因素有混凝土碳化 。另外 , 砂、石、水等原材料有相应的氯离子限量 凝土, 特种混凝土一般具有快 随着结构服役时间的增长 , 受使用环境的 规定和超限时的处理方法。2 ) 控制前期原 能( H P C ) 混凝土。 硬、高强、改性复合、抵抗侵蚀能力高等 影响, 混凝土强度将有所下降, 这也会影响 材料中氯离子的含量 , 防止氯离子进人混 混凝土结构的耐久性。使用过程中, 超重 凝土内; 3 ) 提高混凝土保护层厚度和质 特点; 高强、高性能混凝土一般具有远高 荷载( 如超重车辆) 对结构产生的裂缝和过 量; 4 ) 混凝土表面涂层。近海或跨海的桥 于普通混凝土的密实性和抗渗透性。桥梁 大变形 ,也会影响混凝土结构的耐久性 。 梁结构, 海洋环境对混凝土的腐蚀 , 主要是 混凝土材料设计包括混凝土原材料的优选 和配合比的优化设计 , 除强度、水胶比、水 总之 , 混凝上的耐久性取决于以下几个方 氯离子对混凝土的腐蚀。 泥用量、外加剂及掺合料用量等指标间接 3 . 3 混凝土中的 钢筋锈蚀 面的因素: 1 ) 混凝上材料的 自身特性 ; 2 ) 还要提出混凝土的抗 混凝王结构的设计与施工质量, ) 混凝土 3 影响混凝土结构 中钢筋锈蚀的因素 反应耐久性要求外 , 渗性、抗冻性、抗氯离子渗透性、抗碳化、 ) 0 结构所处的环境; 4 ) 混凝土结构的使用条 有: ( 1 混凝土液相pH 值: 当pH 值大于 1 件与防护措施。其中 混凝土材料的自 身特 时, 钢筋锈蚀速度很小; p H 值小于4 时, 钢 抗裂缝性能等耐久性技术指标 。实际上 , 性和混凝土结构的设计施工质量是决定其 筋锈蚀速度急剧增大。2 ) 混凝土中 CI 的 桥梁工程师已经在不 自觉地进行耐久性设 ( 计了, 比如: 对于近海或跨海的桥梁结构 , 耐久性的内因, 混凝土所处的环境条件及 含量: Cl 含量越大, 钢筋锈蚀越严重。3 () 防护措施是影响混凝土结构耐久性的外 混凝土密实度和保护层厚度 : 混凝土对钢 尽量采用预应 力构件 ,控制好构件裂缝 : 在桥面铺装混凝土中加入钢纤维, 提高了 因。 筋的保护作用包括两个方面, 一是混凝土 使混凝土在抗弯拉 、抗冲 3 . 1 混凝土的碳化 的高碱性使钢筋表面形成钝化膜 , 二是保 混凝上的韧性 , 击、耐磨损、抗疲劳及控制裂缝 面度具 混凝土结构中的钢筋锈蚀是造成混凝 护层对外界腐蚀介质、氧气和水分等渗入 备优 良的力学性 能 。 土结构耐久性损伤的最主要因素 , 在一般 的阻止 ,它取决于混凝土密实度和保护层
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