结构全寿命设计与维护理论与实践(读书报告)

结构全寿命设计与维护专题理论与实践

课程报告

目录

第一章混凝土的破坏形式分类 (4)

1．开裂 (4)

2. 劣化 (4)

3.结构特征以及与其发展相关的现象 (6)

第二章混凝土结构裂缝的成因、评价和修复 (7)

1．开裂的原因和控制 (8)

1.1塑性混凝土的开裂 (8)

1.2.硬化混凝土的开裂 (8)

2.对开裂的评价 (10)

2.1 确定混凝土开裂位置和程度 (10)

2.2 选择修补方案 (12)

3.裂缝修复方法 (12)

3.1 环氧树脂注射 (12)

3.2 开槽和密封 (13)

3.3 缝合 (13)

3.4 补充加强筋 (14)

3.5 钻孔和封塞 (14)

3.6 重力填充 (14)

3.7 灌浆 (15)

3.8 干装 (15)

3.9裂缝控制 (15)

3.10 聚合物浸渍 (15)

3.11 罩面和表层处理 (16)

3.12 自愈合 (17)

第三章混凝土服役寿命预测方法 (18)

1．前言 (18)

2. 新制混凝土服役寿命预测方法 (18)

2.1 基于经验的预测 (18)

2.2 性能相似对照法预测 (19)

2.3 加速试验法的预测 (19)

2.4 数学模型法的预测 (19)

2.5 随机方法预测 (20)

3．剩余服役寿命预测 (20)

4.基于外推的预测 (21)

5. 小结 (22)

第一章混凝土的破坏形式分类

调查人员对在役混凝土的状态进行调查之前必须首先熟悉混凝土可能出现的各式各样的破坏形式及评测方案。这里对混凝土的破坏形式进行了详尽的分类，破坏的严重程度也尽可能的进行了量化。

1．开裂（crack）——混凝土或砌体结构由于断裂，贯穿性或非贯穿性地分裂成两部分或两部分以上。

1.1 细微裂纹（checking）：在抹面层、水泥浆、或混凝土表面所产生的间距较小但间距不一的浅裂纹。

1.2 龟裂纹（craze cracks）：在抹面层、水泥浆、砂浆或混凝土表面所产生的细微但不规则的裂缝或裂痕。

龟裂（crazing）：龟裂纹的形成，或在物体表面的存在形式。

1.3 D-型开裂（D-cracking）：在接缝、边缘或结构裂缝附近并与之几乎平行的一系列裂纹。

1.4 斜裂纹（diagonal cracks）：存在于受弯构件，由剪应力导致的倾斜的裂纹，该裂纹通常与轴线大致呈45°，或存在于板型构件，既不与长边平行也不与短边平行。

1.5 发丝裂纹（hairline cracks）：在裸露的混凝表面产生的裂纹，很细小，几乎不可见。

1.6 图形开裂（pattern cracking）：在混凝土表面形成的细小的看似图案的开裂，此类开裂是由表面层物质体积减小或下层物质体积增加或由二者共同作用导致的。

1.7 塑性开裂（plastic cracking）：发生在刚刚成型不久的新拌混凝土表面，开裂时混凝土仍处在塑性状态。

1.8 收缩开裂（shrinkage cracking）：在含水量减小或碳化作用或二者共同作用下，在内部或外部约束存在时，混凝土结构或构件的受拉破坏。

1.9 温度开裂（temperature cracking）：在有温度梯度时，构件在内部或外部约束条件下，混凝土构件产生的受拉破坏。

1.10 横断裂纹（transverse cracking）：与构件的轴向呈直角的裂纹。

2. 劣化（deterioration）——①由于环境或内部因素导致硬化混凝土材料或其他材料物理学性能指标的下降（例如：开裂、分层、片状脱落、点蚀、起鳞、剥落和绷皮）；②试验状态或使用过程中材料的分解。

解体(disintegration)——材料变成较小块，进而变成颗粒的过程。

2.1 磨损（abrasion damage）：由于摩擦导致表面物质的消耗。

2.2 起鼓（blistering）：成型后的砂浆或混凝土，在抹平过程中或抹平刚刚结束时所发生的直径在25至300mm的不规则的薄层隆起；起鼓往往是由表面过早闭合造成的，温度越低这种现象越明显；起鼓现象还可能发生在管材离心成型后，或表面为抹灰层与基层之间的分离。

2.3 空蚀（cavitation damage）：由于气泡破裂形成的孔洞，例如，流动的水中，在低压处形成的气泡到高压处破裂。

2.4 起粉（chalking）：混凝土或饰面层（如水泥浆料）物质发生分解，形成松散的粉末。

2.5 腐蚀（corrosion damage）：由于与环境发生化学、电化学或电解作用导致金属的破坏。

2.6 翘曲（curling）：原本是直线形或平板形的构件发生畸变，成为曲线形或曲面形。例如，由于蠕变或相对两表面附近温度存在差异造成的板型材料的卷曲。

2.7 挠曲（deflection）：结构或构件上一点的移动，往往以某点在垂直于轴线方向的位移来计算。

2.8 变形（deformation）：物体大小或形状的变化。

2.9 分层（delamination）：沿与表面平行的面发生的分离，如：抹面层与基层之间的分离、多层抹面之间的分离、混凝土板发生的与表面平行且距离表面较近的水平开裂。分层多见于桥面板和其他形式架空的混凝土板，这种现象有可能是钢筋锈蚀造成的；也可见于斜面施工的混凝土，在抹面阶段相对硬化的表面与相对薄弱的下层之间发生的滑移；也可由冻融循环造成。该现象与剥落、起鳞、起皮相似，而面积较大时，可以通过敲击的方式加以检测。

2.10 扭曲（distortion）：见“变形”。

2.11 起砂（dusting）：硬化的混凝土表面有粉状物质形成。

2.12 起霜（efforescence）：盐类（通常是白色的）在混凝土表面形成并沉积，该种物质以溶液的形式上浮，继而因水分蒸发析出。

2.13 剥蚀（erosion）：因磨损、空蚀等作用导致的固体材料从表面发生的逐渐解体。

2.14 片状脱落（exfoliation）:连续的层面上因起皮造成的物体的解体。首先起鼓，破裂后形成碎片；或像未翻开的书一样开裂。

2.15 渗出（exudation）：流体或胶状物质从混凝土的孔、缝隙或开口中排除。

2.16 接缝剥落（joint spall）：接缝两侧发生的剥落现象。

2.17 点蚀（pitting）：在混凝土表面形成的较小的孔洞、在混凝土内部形成