钢筋混凝土桥梁的耐久性分析
浅谈钢筋混凝土桥梁结构的耐久性问题
１２ 混凝 土 的渗透 性 ．
混凝土为多孔结构 ， 防渗透能力差。 氯离子渗透
性对 于钢 筋混 凝土 桥梁 结构 的耐久 性是一个重 要考
锈导致的经济损失高达将近百亿美元 。我国的情况 也较为严重。据对上海地区立交桥和高架道路的初
步观察 ， 发现混 凝 土 构 筑物 在 耐 久 性方 面 存 在着 不 同程 度 的问题 ， 重 影 响 结构 正 常 的使 用 寿命 。可 严
第２ 卷 ７
第 ２期
凝 土 的材 料组 成 ， 中水 灰 比 、 泥用 量 、 其 水 强度 等级 均 对 耐 久性 有 较 大影 响 。 文献 ［ ］ 总则 中增 加 耐久性 设计 内容 ， １在 明确 规
混凝 土的碳化 指 空气 中的二 氧化 碳 气体 不断 透 过 混凝 土 毛细 孑扩 散 到 混 凝 土 内部 ， 孑 隙液 中的 Ｌ 与 Ｌ 氢 氧化 钙进 行 中和 反 应 ， 成 碳 酸 盐 或其 他 物 质 的 生 现象。 这种 过程将 对混 凝 土 的化学 组 成 、 组织 结构 发
混凝土 的裂缝 产 生原 因可 以分 为 ： １ 构 造处理 （） 不当造成 的混凝 土裂缝 ；２ 混凝 土干缩引起 的裂缝 ； （）
（） ３ 由于碱一 骨料反 应 引起 的裂缝 ； 由于外界温度 变化 引起 的裂缝 ； 由于钢筋 锈蚀 引起 的裂缝 ； 由于荷 载 引 起 的裂缝 。 些原 因 中 ， 这 由于钢筋锈蚀 引起 的裂缝 ， 需
外 因 。随着 桥梁工 程界 对混 凝 土耐久性 问题 的研究
（ 缝、 碎、 裂 破 酥裂 、 损 、 磨 溶蚀 等 ） （） 筋 的锈 蚀 、 ；２ 钢
脆化、 疲劳等等；３ 钢筋与混凝土之间粘结锚固作 （）
钢筋混凝土桥梁耐久性影响因素改善措施
浅谈钢筋混凝土桥梁耐久性的影响因素及改善措施摘要：在现代公路建设中,混凝土桥梁占有十分重要的地位。
影响桥梁耐久性因素及改进措施不容我们忽视。
本文就对影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素及改进措施进行讨论。
关键词：钢筋混凝土桥粱；耐久性；改善措施随着社会的发展和交通建设步伐的加快,钢筋混凝土以其在性能、施工、经济等方面的显著优点而广泛地应用于桥梁施工。
在桥梁工程中，混凝土作为主要的建筑材料而被广泛使用，它一直被认为是非常耐久的材料。
混凝土的应用过程中暴露出许多问题，其中尤为突出的是耐久性问题。
国内外统计资料表明，耐久性失效是导致混凝土结构在正常使用环境状态下失效的最主要原因之一。
由于我国钢筋混凝土桥梁结构数量众多，其耐久性问题已经成为我们当前急需采取措施及面对的重大问题。
一、影响混凝土桥粱耐久性的因素(一)施工过程中产生的问题施工过程中混凝土质量问题是影响钢筋混凝土桥梁耐久性的一个重要原因。
例如，混凝土质量本身不合格、钢筋保护层厚度不足等；或者材料使用不当，而在混凝土中发生碱一骨料反应，这些都有可能导致钢筋提前锈蚀，降低其耐久性的要求。
混凝土施工完毕后养护不及时或不到位等；(二)桥梁在使用过程中没有得到合理及有效的管理。
在钢筋混凝土桥梁的正常使用过程中，缺乏合理的维护和管理也会严重降低其耐久性，如汽车等对其的碰撞、磨损以及使用环境的劣化，如不加以合理维护和管理，都会使该结构因耐久性不足而无法达到其预定的使用年限。
（三）交通量及荷载超过原有设计因素。
随着社会的发展，交通量不断增大，汽车荷载吨位不断提高，重载、超载现象特别严重，这些都会影响到桥梁的耐久性，导致缩短其使用寿命。
(四)外界环境因素混凝土是一种碱性产物，由于空气中废气、酸雨等腐蚀性有害物质不断增多。
导致混凝土的使用寿命下降。
二、改善耐久性的措施混凝土结构要取得良好的耐久性，确保足够的使用寿命，关键在防患于未然，从设计到施工完成的整个建造过程中，都要针对耐久性的基本要求采取有效措施。
钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响分析
钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响分析范本一：正文：【引言】随着钢筋混凝土桥梁的使用时间增长，锈蚀逐渐成为影响桥梁耐久性的重要问题。
钢筋锈蚀的程度会直接影响桥梁的承载能力和使用寿命。
本文旨在分析钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响，并提出相应的措施和建议。
【背景】钢筋混凝土桥梁是现代城市基础设施的重要组成部分，承担着车辆和行人的交通需求。
然而，由于环境因素和使用年限，桥梁的钢筋会出现锈蚀现象，严重时会导致桥梁的损坏和崩塌，给交通运输和居民生活带来安全隐患。
【锈蚀对桥梁耐久性的影响】1. 锈蚀导致钢筋截面积减小：钢筋锈蚀会使钢筋截面积减小，导致桥梁的承载能力下降，增加桥梁垮塌的风险。
2. 锈蚀引起钢筋与混凝土的界面剥离：钢筋与混凝土之间的粘结力会受到锈蚀的影响，导致钢筋与混凝土的界面剥离，减弱桥梁的整体稳定性。
3. 锈蚀使混凝土内部产生应力：钢筋锈蚀会产生体积膨胀的铁锈，使混凝土内部产生应力，导致混凝土裂缝产生，并加速桥梁的损坏。
【影响因素分析】1. 环境因素：包括大气中的氧气、湿度、气温、盐分等因素，这些因素会加速钢筋的锈蚀速度。
2. 施工质量：桥梁在施工过程中，钢筋的防腐处理、混凝土浇筑等工作是否符合规范要求，直接影响到桥梁的耐久性。
【防治措施】1. 防腐处理：在桥梁施工中对钢筋进行防腐处理，使用防锈剂、涂层等技术手段降低钢筋的锈蚀速度。
2. 桥梁维护：定期对已建成的桥梁进行维护，及时修复和更换受锈蚀的钢筋。
3. 环境控制：控制桥梁周围环境的湿度、温度和盐分等因素，减缓钢筋锈蚀的速度。
【结论】钢筋的锈蚀对钢筋混凝土桥梁的耐久性有着重要的影响，应重视桥梁的防锈工作和维护工作，加强环境控制，延长桥梁的使用寿命，保证交通运输的安全畅通。
【附件】本文档涉及的附件包括：实验数据、图片、统计图表等相关资料。
【法律名词及注释】1. 钢筋混凝土：指由钢筋和混凝土共同构成的复合材料，具有较高的强度和耐久性。
2. 锈蚀：指金属材料与外界气体、液体等介质接触后发生化学反应，导致表面层破坏或改变。
解决钢筋混凝土桥梁耐久性不足问题的途径分析
性。
1.4 其 他因素 对混凝土耐 久性的 影响 在我国现行的 《 公路桥涵设计通用规 范》中并没有把耐久性用具体的条文规定出 来。 直到2002 年4 月1 日 起实施的 《 混凝土 结构设计规范》中才新增了 耐久性规定， 但是 它只适用于新建结构， 对于已有混凝土结构病 害诊治方面还没有相应的技术规范。其次， 桥 涵的设计标准偏低。如我国建筑结构设计规 范规定活载与恒载的分项系数分别为 1 .4 和
， 碱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ集料反应机理 .3
90 1 4 年， an on 首 t s t 先证实了 造成钢筋 混
凝土结构物破坏的主要原因之一一碱集料反 应。混凝土碱集料反应是指混凝土中的碱和
环境中可能渗人的碱与混凝土集料(砂石)中的 碱活性矿物成分， 在混凝土固化后缓慢发生化
学反应， 产生胶凝物质因吸收水份后发生膨
S C 汇NC E & TE口 N侧」 〕 IN仁 MA T!ON ) 丫 OR
工 业 技 术
解决钢筋混凝土桥梁耐久性不足 问题的途径分析
岳克勤
( 贵州省公路工程总公司
关键词: 钢筋混凝土桥梁 中图分类号:T U72 耐久性 原因 途径 文献标识码: A 降低 。
550 0 》 0 1
提出了解决这一问题的基本途径。 摘 要: 本文分析产生钢筋混凝土桥梁耐久性问题的原因，
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。
钢筋混凝土桥梁耐久性问题研究现状及发展
钢 筋 混 凝 土桥 梁 耐久 性 问题 研 究现 状 及 发 展
吴 飞
（ 江苏 苏通 大桥有 限责 任公 司
江苏 常熟 ２１ ５ ６） ３ ５
题 针 尊 粱 ＿在 度 而 耐 设计 现象， 文 等！ 目 餐 设计 重强 设计 轻 久性 的 存 本 从桥梁 保护 厚 现 钢筋 凝土 续箱 的 层 度， 浇 混 连 梁的负 － ｌ 弯＿ 筋 ￣ ｅ 锚头封堵 和孔 道 灌等方 面进行探 讨 ， 简单介 绍 了目前 国内外钢 筋混凝 土桥 梁耐 久 性研 究 中的 混凝 并 锈蚀 面防水材料 ． 及桥采的 钢 磊
１ 桥梁构造 的耐久性 问题
从桥 梁 构 造 出发 ， 梁 耐 久 性 主 要 涉 及 以 下 几 个 方 面 内 容 。 桥 （） 护 层 厚 度 。 １保 关 于《 公路钢 筋混凝 土及预 应 力混 凝土 桥涵 设计规 范）ＴＪ２ —８ ） ０３ ５ Ｊ （ 下 简 称 《 桥 规 》 中混 凝 土结 构 的 保 护 层 厚 度 规 定 为 ： ： 以 公 ） 板 Ｃ≥
一
所 谓桥 梁耐 久 性 ， 指 桥 梁 在 自然 环 境 、 用 环境 及材 料 内 部 是 使 的作 用 下 ， 设 计 要 求 的 目标 使 用 期 内 ， 在 不需 要 花 费 大 量 资金 加 固 处 理 而 保 持 其 安 全 、 用 功 能 和外 观 要 求 的 能 力 。 梁 耐 久 性 设 计 使 桥 是 一个十分 重要而又迫切需 要解决 的问题 ， 几年 的工程调查… 近 表 明 ， 国 的桥 梁普 遍 存 在 耐 久 性 不 足 的 问 题 。 相 当数 量 的 混凝 我 有 土 结 构 使 用 后 不 久 就 开始 出现 钢 筋 锈 蚀 、 凝土 破 损 等 现 象 ， 中 混 其 有部分 不得不报 废拆除 。
浅谈影响钢筋混凝土桥梁耐久性因素
第 ５期
黑 龙江交通 科技
ＨＥ Ｌ ＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴ ＯＮＧ Ｊ ＫＥ
Ｎｏ ５。 ０ ０ ． ２ １
（ 总第 １ 期 ） ９ ５
（ ｕ Ｎ ．９ ） Ｓ ｍ ｏ １５
浅谈 影 响钢 筋 混凝土桥 梁 耐 久性 因素
张 磊
（ 秦皇 岛市公路管理处 ）
１ 影 响混凝土桥梁耐久性 的主要 因素
Ｉ １ 钢 筋 锈蚀 对 混凝 土 耐 久性 的影 响 ．
（） １ 钢筋锈蚀 的化学反应过程 钢筋的锈蚀分为干锈蚀 和湿锈 蚀两 种。钢筋在 混凝土 结构中的锈蚀 是在有 水分 子参 与 的条件 下发 生 的， 湿锈 论 。 属 蚀 。钢筋在生锈 的过程 中 ， 结合 多个水 分子 ， 体积 可增长数 ３ 提 高 钢 筋 混 凝 土 耐 久 性 的 措 施 （） １ 钢筋有足够的保护层厚度。 倍 。可见 ， 钢筋锈蚀对钢筋｝ 凝土桥梁构件耐久性 的影 响主 昆 要表现在两个方 面： 方 面， 一 由于上 述电化学 反应使 钢筋表 保护层是 隔绝空气、 分与钢 筋接触 的重要构 造措 施 ， 水 面 的铁不断失去 电子 而融于水 ， 从而 削弱构件 的承载 能力 。 对于减缓钢筋 的电化学锈蚀 起到重要作用 。 因此钢筋混凝土 一般不应 小于 ３ｃ 对于受环境影 ｍ， 导致破坏 ； 另一方面由于钢筋 生锈 时体 积膨胀 ， 引起 混凝土 要有足够的保 护层 厚度 ， 开裂。 响较大的构件 ， 保护层厚度还可 以适 当增加 。 １２ 混 凝 土 钢 筋锈 蚀 的主 要 因素 ． （） ２ 钢筋混凝土中尽 量减少使用含 ｃ ’ ｌ 的外 加剂 。 现在大多数的减 水剂中含有 ｃ ， ｌ 但在钢筋混凝土 中使 （） １ 混凝土液相 ｐ Ｈ值 的影 响。 试验表明， 钢筋 的锈蚀速度与混凝土 的酸碱度有密切 的 用时一定要注 意 ｃ ’ ｌ 的含量 ， 在《 这 桥梁施工技术规范》 中有 关系 ， 当混凝土液相 ｐ Ｈ值 大于 １ ， ０时 锈蚀速 度很小 ， ｐ 明确的规定 ：钢筋混凝土 从各种 组成材料 引入的氯离子含 当 Ｈ “ 值小于 ４时， 筋的锈蚀速度迅速增加 。 钢 量（ 折合氯盐含量 ） 当结 构处 于干燥 环境 中或处 于水 中或 ， 地下时 ， 不宜超过水 泥用量 的 ０ ５ ， ． ％ 当处 于干湿交替 或常 （） ２ 混凝土 中 ｃ 一 ｌ 的影响 。 ０ 不宜超过水泥用量的 ２ ； ％ 如大于 ０ ２ ．％ Ｃ 含量对钢筋 的锈蚀具有极大 的影响 。它主要是破坏 年湿度大于 ８ ％ 时， ｌ 小于 ０ ５ ． ％时 ， 应采取有效 的防锈措施 ” 。在 东北地区 ， 冬季 钢筋表面的钝化膜 ， 从而造成钢筋锈蚀 。 桥面清雪防滑 ， 不宜采用撤盐 的做法 。 （） ３ 保护层 的影响 。 （） ３ 钢筋表 面作 防锈处理 。 混凝土 的保护层在两方 面减 小钢 筋锈蚀 ： 一是混凝土 的 碱性在钢筋表面形成钝 膜 ， 是减少 氧气 、 二 水分 的渗入。碱 钢筋 表面涂一些 防锈剂 可明显起 到防锈作用 ， 中简便 其 其作用主要是 降低钢筋接 性的钝化 的膜受水泥品质的影响 ， 同时也受保护层碳化深度 的方 法是 在钢筋表 面刷 稀石灰水 ， 的影响 ， 保护层碳 化后会 明显 提高 ｐ Ｈ值 ， 弱钝 化膜 的作 触表面混凝 土的 ｐ 减 Ｈ值。 用， 保护层的后一种作用主要取决于混凝土 的密实度和保护 （ ） 当降低混凝土拌 和时的水灰 比。 ４适 水灰 比大 了对于钢筋混凝土 的钢筋 防锈 、 抗冻融破坏都 层厚度 以及保护层的完好性 。 是很 不利 的 ， 所以应尽量 降低水灰 比， 要时还可 以使用减 必 （） ４ 环境的影响。 构造物所处环境 的温度 、 湿度 、 气和水 的 ｐ 空 Ｈ值 等都 水 剂 。 是影 响钢筋锈蚀的重要 因素 。 （） ５ 使用引气剂 。 ２ 冻 融 循环 与 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 引气剂是一种憎水 性表面 活性剂 ， 降低水 的表 面张 力。 分 湿 在高纬度地区 ， 冬季寒冷 ， 凝土结 构 内部 空隙 中的水 在混凝土 中发挥起 泡 、 散 、 润等表 面活性 作用。引气剂 混 结冻体积膨胀产生压力 ， 混凝土 内部产 生微裂损 伤 ； 多次 使混凝 土中形 成 无 数 分 散 性 的独 立 气 泡 ， 寸 在 ０ ０ 在 尺 ．５— 冻融循环作用下 ， 损伤不 断积 累， 导致裂 缝处混 凝土细 集料 １２ ／ｌ ．５／／之间。 ｌ ｒ
钢筋混凝土桥梁耐久性设计技术规程
钢筋混凝土桥梁耐久性设计技术规程一、前言钢筋混凝土桥梁作为现代交通建设中的重要组成部分，其耐久性设计至关重要。
本文旨在对钢筋混凝土桥梁耐久性设计技术规程进行全面、具体、详细的介绍，以期提高其设计水平，确保其使用寿命和安全性。
二、设计原则钢筋混凝土桥梁耐久性设计的原则如下：1. 综合考虑桥梁的使用环境、负荷条件、材料性能、施工工艺等因素。
2. 采用适当的结构形式和材料，满足桥梁的耐久性要求。
3. 采用先进的设计理念和技术手段，确保桥梁的设计水平。
4. 严格按照国家有关规范和标准进行设计。
5. 预留充足的维修、加固和改造空间，确保桥梁的可维修性和可改造性。
三、耐久性设计参数1. 设计使用年限钢筋混凝土桥梁的设计使用年限应当根据桥梁的使用环境和负荷等因素确定。
一般而言，城市桥梁的设计使用年限为50年，公路桥梁的设计使用年限为100年。
2. 设计荷载钢筋混凝土桥梁的设计荷载应当根据桥梁的使用环境和负荷等因素确定。
一般而言，城市桥梁的设计荷载应当符合GB/T 50107-2010《城市道路桥梁设计规范》的要求，公路桥梁的设计荷载应当符合GB/T 50009-2012《建筑结构荷载规范》的要求。
3. 设计基本风压钢筋混凝土桥梁的设计基本风压应当根据桥梁的使用环境和负荷等因素确定。
一般而言，城市桥梁的设计基本风压应当符合GB/T 50107-2010《城市道路桥梁设计规范》的要求，公路桥梁的设计基本风压应当符合GB/T 50009-2012《建筑结构荷载规范》的要求。
4. 设计基本雨量钢筋混凝土桥梁的设计基本雨量应当根据桥梁的使用环境和负荷等因素确定。
一般而言，城市桥梁的设计基本雨量应当符合GB/T 50107-2010《城市道路桥梁设计规范》的要求，公路桥梁的设计基本雨量应当符合GB/T 50009-2012《建筑结构荷载规范》的要求。
5. 设计基本地震加速度钢筋混凝土桥梁的设计基本地震加速度应当根据桥梁的使用环境和负荷等因素确定。
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
钢筋混凝土桥梁耐久性影响因素分析
腐蚀性介质与钢 筋作 用 ， 在钢筋表面形成大小不等弥散
分布 的腐蚀坑 ， 每个腐蚀坑相 当一个缺 口， 在拉应力作 用下 ， 形成应力集中 ， 在缺 口处 ， 当钢 筋平均应力不高时 ， 中的应 集 力 即可达断裂应力的水平 ， 引起钢筋 的早期断裂 。由于缺 口
的厚度 ， 使混凝土碳化 到达钢筋表 面 的时间增 加， 也有 利于
应生成铁锈 ， 包括 Ｆ （ Ｈ） 、 ｅ Ｏ ２Ｆ ３ ４・ ２ Ｆ２ ３ ｅ Ｏ ３Ｆ （ Ｈ） 、 ｅ０ Ｈ ０、ｅ０ 等 ， 钢筋 的锈蚀 。 造成 铁锈 的体积与铁相 比可增大 数倍 ， 引起 混凝 土的开裂 ，
混凝 土是 以水 泥砂浆为基体 ， 以骨料为加劲材料的复合 材料 ， 水泥砂浆体 的主要 成分 Ｃ ＨＳ凝胶 是一种结 晶不 完整
筋（ 直径不超过 ４ ｍｌ的钢筋 ， ｉ ｌ 强化处理 过的钢筋 、 拉应力大
小， 穿透 能力强 ， 很容易 吸附在钢 筋阳极 区的钝化膜上 ， 取代
钝化膜上 的氧离子 ， 氧化铁 变为无保 护作用 的氯化铁 ， 使氢
氯化铁 的溶解度 比氢氧化铁 大得 多 ， 由于氯离子到达钢 筋表 面 的不均匀性 ， 特别是氯 离子作用 在钢 筋局部 区域 时 ， 则局 部 区域为 阳极 区， 形成大 阴极 、 阳极 的腐蚀 。溶 人混凝 土 小 中的氯盐达到混凝 土重量 的 １ ～ ％ 时 ， ％ ２ 钢筋 开始锈蚀 ， 当
的蜂窝形 或错 综复杂的 网状结构 ， 骨料 与水泥砂浆间有微孑 Ｌ
隙、 微裂纹 ， 因而混 凝土材料 具有 一定 的渗透性 。空气 中的 二氧 化碳 扩散 到混凝土 中与水作用生成碳酸 ， 碳酸与水泥水 化过 程中产生 的氢 氧化钙 、 酸二钙 、 硅 硅酸三 钙反应生 成碳 酸钙 ， 自由水 的作 用下 碳酸 钙沉 淀 在混凝 土 内部 的孑 穴 在 Ｌ
桥梁结构的耐久性设计与实践案例分析
桥梁结构的耐久性设计与实践案例分析引言：桥梁结构是现代城市交通网络重要的组成部分之一，对于城市的发展和交通的畅通起着至关重要的作用。
然而，由于外界环境的影响以及长期使用所造成的疲劳和老化等因素，桥梁结构的耐久性成为设计与实践中必须重视的问题。
本文将从理论与实践角度，结合具体案例，分析桥梁结构的耐久性设计与实践的关键要素。
一、桥梁结构的耐久性设计要素1. 外部环境因素桥梁结构暴露在室外环境中，受到气候、温度、水分、盐分等因素的影响。
设计师在进行耐久性设计时，需要考虑这些因素对材料和结构的影响，选择抗腐蚀、抗氧化的材料，并采取相应的措施进行防护和维护。
2. 地基条件地基是桥梁结构的基础，良好的地基条件能够保证结构的稳定和耐久性。
因此，在设计过程中，需要充分了解地基的承载能力、土壤的水分情况等，选择合适的地基处理方法，并进行必要的加固措施。
3. 结构材料选择结构材料的选择直接影响到桥梁结构的耐久性。
例如，高强度混凝土、耐候钢等材料具有较好的耐久性能，能够有效地抵抗外界环境的侵蚀和疲劳。
设计人员需要根据桥梁的功能和使用环境，选择适合的材料，同时注意材料的特性和技术要求。
4. 结构设计与构造结构设计和构造的合理性对于桥梁的耐久性至关重要。
在设计过程中，需要充分考虑结构的荷载情况、布置形式和连接方式等因素，尽量减少结构的应力集中和疲劳损伤，提高整体的抗震和抗风能力。
此外，合适的施工方法和工艺也能够保证结构的质量和稳定性。
二、桥梁结构耐久性实践案例分析1. 杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥作为我国目前最长的公路跨海大桥，其耐久性设计考虑了海洋环境的影响和长时间使用的需求。
在结构材料选择上，采用了高性能混凝土和耐候钢等耐久性较好的材料；在结构设计与施工上，采用了大跨度连续梁构造和预应力技术，提高了结构的抗风、抗震能力，同时减少了构造的缝隙和接缝，减轻了维护负担。
2. 京张高铁大梁桥京张高铁大梁桥采用了先进的钢筋混凝土连续梁结构，设计了稳定的地基处理方案，结构具有较好的耐久性。
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。
钢筋混凝土桥梁耐久性评估的研究
ｓｓｈｌｃ ｎｒｔ， ｈｃ ａ ｌ ｓｄｉ ｐａｔ ａ ｐｏｅｔ ａｐ ａ ｏ ｃｅ ｗ ｉ ｗ ｓａ ｏｕｅ ｒｃｉ ｌ ｒ ｃｓ ｔ ｅ ｈ ｓ ｎ ｃ ｊ ．
Ｋｅ ｒｓ Ｇ ｓａ ｐ ａｔｃｎ ｒｔ ；Ｐ ｒｏ ａ ｃ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ｕ ｓｓ ｈ ｌ ｏ ｃｅｅ ｅｆｒ ｎ ｅ ；Ａｐ ｌ ａｉｎ；Ｒｅｅ ｒｈ， 由最大隶属原则 ， 出桥 梁结构的耐久性等级 ， 得 结果表明该方法是可行的。 关键词 ： 钢筋混凝土桥梁 ； 久性 ； 耐 层次分析 法
中图分类号 ： ４ ８３ Ｕ ４ ．４ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６３— ０２ ２ １ ） １ ０ ２ ０ １７ ６ ５ （０ ０ １ — ０７— ３
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｔｅ ｂ ｓｃ ｉ ｆｒ ｔ ｎ ｏ ｅ ｇ ｓ ａ ｐ ａｔｃ ｎ ｒ ｎ Ｓ ａ ｇ ａ ｎ ｔｅ Ｒｉｅ ｓ ｒ ｃ ｈ ａ ｅ ｎｒ ｕ ｅ ｈ ａ ｉ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｆｔ ｕ ｓ ｓ ｈ ｌ ｏ ｃ ｅｅ ｏ ｈ ｎ ｈ ｉ ｏ ｏ ｈ ｔ Ｙａ ｇ ｚ ｖ ｒ Ｂ ｉ ｇ ， ｎ ｎ ｌｚ ｄ ｔ ｅ ｉｆ ｅ ｃ ｓｏ ａ ａｉ ｎ ｓ ｈ ｌ —ａ ｇ ｅ ａｅ ｒ ｔ ｎ ｉ ｄ ｒ ｏ ｈ ｒ ｆｒ ａ ｃ ｓｏ ｕ — ｒ ｅ ａ ｄ ａ ａｙ ｅ ｈ ｌ ｎ ｅ ｆ ｄ ｎ ｕ Ｇｒ ｄ ｔ ，ａ ｐ ａｔ ｇ ｒ ｇ ｔ ａｉ ａ ｄ ｂ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｅｏ ｎ ｅ ｆｇ ｓ ｏ ｏ ｍ
策。
｛ ｕ ，。 ｕ ｝不 同层次的因素集对应不同层次 ｕ ， ｎ…， ， ： 的 因素 指标 ， 应 的 因 素 权 重 为 Ｂ＝｛１，ｃ ，ｃ 相 （ ０ ｏ ） 。
…
， 式 中 ：）为 第 ｉ 因 素 指 标 ｕ所 对 应 的权 ∞｝ （ １ ； 个 ｉ
桥梁混凝土结构耐久性研究
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
钢筋混凝土桥梁耐久性分析
１ 影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素
１ ． １ 混 凝土 的碳化
混凝土碳化通常是指融入 混凝土 中的 Ｃ Ｏ 和混 凝土 中的碱 性成分发 生化 学反应生成碳 酸钙 的过程 。由于碳化 作用会导致 混凝土 中的 Ｄ Ｈ值 降低 ， 使混凝土 中的钢筋就不再处于碱性环境 的保护之 中， 将更容易发生腐蚀 。环境 中 Ｃ Ｏ ： 是普遍存在 的， 因 此就会不可避 免地发生混凝土的碳化 ，进而 影响混凝土的耐久
冻融过程通常是循环交替 发生的 ，最终会使混凝 土内原有的裂 纹和空 隙不断加大， 并且还会产生新的裂纹和孔 隙。随着上述冻 融循环 的持续进行 ， 混凝土结构就会不断遭 受由外 向内的破坏 。
・１ ９８・
建材 发展 导向 ２ ０ １ ４年 ２月
交通建设
用特殊的混凝土材料 ， 或者在混凝土 中加入特 定的外加剂 ， 并且
克扩 散定律 的基础 上建立了混凝土 中氯离子在深 度方 向上 的分
布模型 ， 并且得 到了较好 的相关性＿ １ １ 。
混凝土碳化 反应 后， 会有 固态 的碳酸钙颗粒产生 ， 而这些颗 粒可 以填充在混凝土构件 的裂纹 或孔 道中，一定程度上增加 了 混凝土的密实度， 并且强度也有所提高 。但 是碳化 反应带来的危 害 是由于碳化反应会 导致该 处混凝土受 到压应 力而产生 破坏 ， 进而削弱混凝土结构的耐久性能 。
１ ． ５ 混凝 土 的碱 一 骨料反 应
交 通 建 设
建材发展导 向 ２ ０ １ ４年 ２月
钢筋混凝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ桥梁耐久性分析
胡 刚
（ 楚雄州公路桥梁勘测设计处 云南 楚雄 ６ ７ ５ ０ ０ ０ ）
摘
要： 钢筋混凝土桥 梁结构的耐久性问题 一直是工程界人士非常关心的问题 。 ①介绍 了影响钢筋混凝土桥 梁耐久性
钢筋混凝土桥梁耐久性分析及剩余寿命预测的开题报告
钢筋混凝土桥梁耐久性分析及剩余寿命预测的开题报告1. 研究背景和意义：钢筋混凝土桥梁是中国基础设施建设中的重要组成部分，但随着桥梁使用年限的增长，桥梁的耐久性逐渐受到了严重的考验。
长期的使用和环境因素的作用，使得钢筋混凝土桥梁的结构可能会出现疲劳裂纹、锈蚀、变形等问题，严重影响桥梁的安全性能和使用寿命。
为了确保钢筋混凝土桥梁的安全运行和可靠性，对桥梁的耐久性状态进行分析和预测具有重要意义。
2. 研究内容：本文将对钢筋混凝土桥梁的耐久性进行分析和预测，主要包括以下几个方面：(1) 钢筋混凝土桥梁耐久性分析。
通过分析桥梁的使用环境、结构实际状态和历史养护情况，探讨桥梁是否存在结构疲劳、锈蚀、变形等问题，评估桥梁的耐久性状态。
(2) 钢筋混凝土桥梁剩余寿命预测。
综合考虑桥梁的养护状况、设计寿命、使用时间等因素，采用有关模型对桥梁的剩余寿命进行估算和预测。
(3) 处理措施建议。
根据钢筋混凝土桥梁的实际情况，对存在的疲劳、锈蚀等问题提出相应的处理措施建议，以延长桥梁的使用寿命和保证桥梁的安全性。
3. 研究方法：(1) 桥梁养护情况调查和数据收集。
通过现场调查和相关技术资料查阅，获取钢筋混凝土桥梁的养护信息和使用数据等。
(2) 钢筋混凝土桥梁结构分析。
采用有限元分析方法，对桥梁的结构参数、材料特性进行分析，探讨桥梁是否存在结构疲劳、锈蚀、变形等问题。
(3) 桥梁剩余寿命预测。
在考虑养护状况、设计寿命、使用时间等因素的基础上，采用可靠性分析方法对桥梁的剩余寿命进行估算和预测。
4. 研究计划：(1) 钢筋混凝土桥梁的养护情况调查和数据收集。
预计用时3个月。
(2) 钢筋混凝土桥梁结构分析。
预计用时3个月。
(3) 桥梁剩余寿命预测。
预计用时4个月。
(4) 处理措施建议。
预计用时2个月。
(5) 撰写论文。
预计用时1个月。
总计用时约13个月。
5. 研究成果：(1) 钢筋混凝土桥梁的耐久性分析和剩余寿命预测研究报告。
(2) 钢筋混凝土桥梁耐久性评估和剩余寿命预测分析模型。
钢筋混凝土桥梁结构耐久性问题及对策
ｐ ｐ ｒｈ ｓａ ａｙｅ ｔｕ ｔｒｌｅ ｄ ｒ ｎ ｅ ｆｉ ｒ ｃ ａ ｉｍ．Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｈ ｓ ｓ ｄｅ ｈ ｒｓ ｎ ｉ ａｉｎ ｏ ｈ ａ ｅ ａ ｎ ｌｓ ｄ ｓ ｃｕａ ｎ ｕ ａ ｃ ａｌ ｅ ｍｅ ｈ ｎｓ ｒ ｕ ｈ ｓ ａ ｅ ａ ｔ ｉｄ ｔｅ ｐ ｅｅ ｔｓｔ ｔ ｆｔｅ ｕ ｕ ｏ
Ｗ ＡＮＧ ｅ ｚ ｅ ｇ Ｗ ｎ ｈ ｎ Ｗ ＡＮＧ ｎ Ｚ ｕｉ Ｙａ ｇ ＯＵ Ｙｏ ｌ ｎ
（ ｕ ｎ ｚｏ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎＱ ａｉ ｕ ｅｖｓ ｎＳ ｔ ｎ ｕ ｎ ｚｏ ０ ０ Ｇ ａ ｇｈｕＣ ｎｔ ｃｉ ｕ ｌｙＳ ｐ ｒｉ ｏ ｔ ｉ ，Ｇ ａ ｇｈｕ ５ ３ ） ｒ ｏ ｔ ｉ ａｏ １ ０
计 ，美 国在 未来 五年 内 ，联 邦政府 需要 投入 １ ０ ０ ６ ０ 亿 美 元改 善基 础设 施 的耐久 性 ，以适应 ２ 世纪 的 １ 发 展 。美 国有 研究 显 示 ， 由于耐 久 性 不 足 ，造 成
由于 混凝 土 结 构 钢 筋保 护 层 太 薄 ，混 凝 土 的
密 实性 太 差 ，加 上 长 期处 于 露 天 环境 下 使 得 钢 筋 锈 蚀 、混 凝 土 开 裂 ，造 成 结 构 的 耐久 性 不 足 而 提
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ：Ａｃ ｏｄ ｎ ｏｔ ｅｐ ｏ ｌｍ ｆ ｈ ｒｄ ｅ ｓ ｕ ｔｒｌｅ ｄ ｒｎ ｅｏ ｅｎｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒｔ ｆ ｕ ｏ ｎｒ，ｔｉ ｃ ｒ ｉｇｔ ｈ ｒｂ ｅ ｏ ｅ ｂ ｉｇ ｔ ｃｕａ ｎ ｕａ ｃ ｆ ｉｆｒｅ ｏ ｃｅｅｏ ｒｃ ｕ ｔ ｔ ｒ ｒ ｏ ｙ ｈｓ
混凝土桥梁耐久性分析
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
钢筋混凝土桥梁耐久性设计技术规程
钢筋混凝土桥梁耐久性设计技术规程一、前言钢筋混凝土桥梁作为交通运输行业的重要基础设施，其耐久性是桥梁设计中非常重要的一个方面。
本技术规程旨在为钢筋混凝土桥梁的耐久性设计提供全面、具体、详细的规范和指导。
二、基础设计要求1.荷载分析荷载分析是钢筋混凝土桥梁设计的基础，必须根据实际情况确定桥梁的设计荷载，并按照规范进行荷载组合和计算。
同时，还应考虑桥梁的各种工况荷载及其组合。
2.结构形式钢筋混凝土桥梁的结构形式应选择合理的梁、板、柱、墩等构件，并考虑其相互作用，满足强度、刚度、稳定性和耐久性等要求。
3.材料选用钢筋混凝土桥梁的材料应符合国家标准和规范的要求，特别是混凝土的强度应不低于设计要求，并应注意钢筋的质量。
三、耐久性设计要求1.耐久性设计目标耐久性设计目标是保证钢筋混凝土桥梁的使用寿命，其基本要求是：结构在规定的设计使用年限内，不出现显著的损伤或减弱，以及不会影响桥梁的安全和使用性能。
2.耐久性设计方法（1）选用合适的材料在选用混凝土、钢筋和预应力钢筋等材料时，应根据实际情况和使用要求，选择符合规范和强度要求的材料，并进行检测和质量控制。
（2）考虑结构的使用环境钢筋混凝土桥梁的使用环境应充分考虑，包括气候、地理位置、交通状况、自然灾害等因素，以便确定结构的设计寿命和维护周期。
（3）加强结构的防护对于暴露在外的钢筋混凝土结构，应采取合适的防护措施，如防腐涂料、防水层、防火隔离等，以保障结构的使用性能和耐久性。
（4）进行结构检测和维护对于已经建成的钢筋混凝土桥梁结构，应定期进行检测和维护，及时发现和处理结构的缺陷和损伤，保障结构的安全和使用寿命。
四、结构设计要求1.混凝土的设计要求（1）强度等级的选择混凝土的强度等级应根据桥梁的荷载、使用要求和环境等因素确定，并应符合规范和标准的要求。
（2）水泥的选用水泥的选用应符合规范和标准的要求，应注意其抗硫酸盐、抗氯离子渗透等性能。
（3）配合比设计混凝土的配合比应根据混凝土的强度等级和使用要求进行设计，并应符合规范和标准的要求。
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试论钢筋混凝土桥梁的耐久性分析【摘要】本文根据大量的己建钢筋混凝土桥梁的运营状况，分析研究了影响钢筋混凝土桥梁结构耐久性的主要因素，如混凝土的碳化、混凝土的冻融循环、混凝土的碱集料反应等;针对影响钢筋混凝土结构耐久性的因素提出了提高钢筋混凝土结构耐久性的措施。
【关键词】钢筋混凝土桥梁；耐久性；混凝土碳化
如今，我国大力发展公路交通工程,基础设施建设规模异常宏大，每年投资20000亿元来兴建桥梁、公路等。
桥梁作为现代交通重要组成部分，在促进社会发展、经济建设中起重要的作用。
有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，但是由于对耐久性忽视，我国不久会有“大修”几十年的高潮，其耗费将大大高于当初这些工程施工建设时的投资，可见，耐久性问题不仅带来安全问题，还带来经济性和可持续性等问题。
试想如果仍然不关注桥梁结构耐久性，随着桥梁服役时间的增长，在本世纪10-30年代，我国也将有越来越多的桥梁进入到维修期，届时所需的维修费或重建费会给我国带来沉重的经济负担。
由此可见，加强钢筋混凝土桥梁的耐久性研究极其重要，不但能提高工程技术人员和决策者以及对结构耐久性更深的认识，而且带来的经济效益和社会效益也将是巨大的。
1．耐久性的概念
至今为止，耐久性的定义还未得到统一的认识。
通常认为，材
料的耐久性是在使用过程中经受(抵抗)各种破坏因素的作用(破坏力)而能保持其使用功能的能力。
清华大学研究人员认为材料的耐久性是指材料与环境相互作用过程中的行为特征及其在时间上的
反映。
也就是寿命。
如果一种材料在使用环境中能够满足设计和使用要求，那么它就是耐久的。
从上面的定义可以看出，影响材料耐久性的因素有三个：材料、环境和其相互作用的途径，三者缺一不可。
要想提高材料的耐久性，只要改变三要素中的一个就可以了。
2．影响钢筋混凝土桥梁耐久性的主要因素
钢筋混凝土桥梁的建设受到诸多因素的影响，而建成后桥梁所处的环境又是非常复杂而且是多变的。
因而，影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素很多。
通常把影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素分为两类，一类是内因的影响，如所选用的设计因素的影响，施工质量的影响，材料的质量，结构功能的影响等。
第二类是外因的影响，如自然环境的影响(温度、风、湿度、二氧化碳的浓度等)，人为的破坏，自然灾害的影响(地震、海啸等)。
也有可能是内因、外因交叉影响造成的。
2.1 混凝土的碳化
混凝土的基本原料是水泥、砂、水和碎石,在其形成过程中,核心的化学反应是水与水泥发生的水化反应。
水化反应是将散粒状的砂与碎石粘结在一起,生成具有强度的水泥石。
混凝土是一个多孔体,在其内部存在着许多大小不同的毛细管、气泡和孔隙。
空气中
的 co2首先渗透到混凝土内部的毛细管和孔隙中,然后溶解于毛细管中的液相物质, 再与水泥水化过程中产生的ca( oh) 2、硅酸二钙和硅酸三钙等水化产物发生化学反应, 生成 caco3。
在特定情况下, 混凝土的碳化会增加其密实性, 但是绝大部分情况下,混凝土的碳化对混凝土是一个有害的化学反应过程。
碳化会降低混凝土的碱度, 破坏钢筋表面的钝化膜, 造成钢筋的锈蚀。
同时混凝土的碳化会加剧混凝土的收缩, 有可能导致混凝土的开裂以及结构的破坏,对钢筋混凝土结构的耐久性极为不利。
2.2 冻融循环对混凝土耐久性的影响
混凝土是一种多孔结构，在混凝土的凝胶孔和毛细孔中有水分存在，这些水分有两种来源:一种是由外界环境渗入的；另一种则是在混凝土拌合时加入的，混凝土硬化后以游离水的形式存在于混凝土中。
当环境温度降低到水的冰点以下时，水就会结冰，体积膨胀9%。
当混凝土中有超过91.7%的孔隙被水充满时，水结冰就会对孔壁产生压力，这种压力称为膨胀压力。
另外，当毛细孔中的水结冰时，凝胶孔中的水处于过冷状态，过冷水的蒸汽压高于同温度下冰的蒸汽压，凝胶水就会向毛细孔渗透，对孔壁产生渗透压，并引起水泥石的膨胀。
当混凝土内部的张力达到并超出混凝土的极限抗拉强度时，混凝土就会开裂。
随着冻融循环，裂宽和裂深逐渐加大，达到钢筋表面时，就会加剧钢筋的腐蚀，从而降低混凝土结构的耐久性。
2.3 碱—集料反应对混凝土耐久性的影响
1940年，stnatno首先证实了造成钢筋混凝土结构物破坏的主要原因之一碱—集料反应。
混凝土碱集料反应是指混凝土中的碱和环境中可能渗入的碱与混凝土集料(砂石)中的碱活性矿物成分，在混凝土固化后缓慢发生化学反应，产生胶凝物质因吸收水份后发生膨胀，最终导致混凝土从内向外延伸开裂和损毁的现象。
混凝土集料中的活性成分主要有三种: 一种是活性硅酸盐集料，一种是活性二氧化硅，再一种是活性碳酸盐。
碱—集料反应必须具备三个条件:(1)水泥中的碱含量大于
0.6%(以当量na20表示)。
(2)混凝土骨料中有活性成分。
(3)有水分存在或者环境潮湿。
碱一集料反应一旦发生，其反应产物都具有一定的吸水性，吸水后体积膨胀，特别是碱与活性二氧化硅反应生成的硅凝胶，其吸水膨胀力极强，这种膨胀在混凝土内产生内部应力，使混凝土开裂剥落，并引起混凝土强度和弹性模量降低，耐久性也降低。
发生碱—集料反应的混凝土结构不到两年就会出现明显的裂缝，而且碱—集料反应一旦发生就会很难控制。
3、提高钢筋混凝土耐久性的措施
（1）使用引气剂。
引气剂是一种憎水性表面活性剂 ,可以降低水的表面张力。
在混凝土中主要发挥起泡、分散、湿润等表面活性作用。
引气剂使混凝土中形成无数分散性的独立气泡,尺寸大致在0. 05～1. 25 mm之间。
实践证明,加适量的引气剂可使混凝土具有合适的含气量,对于提高混凝土的耐久性有很好的作用。
（2）钢筋有足够的保护层厚度。
保护层是隔绝水分、空气与钢
筋接触的重要构造措施，对于减缓钢筋的电化学锈蚀起到重要作用,因此钢筋混凝土要有足够的保护层厚度,一般不应小于 3 cm,对于受环境影响较大的构件 ,保护层厚度还应当适当增加。
（3）钢筋表面作防锈处理。
钢筋表面涂一些防锈剂可明显起到防锈作用,其中简便的方法是在钢筋表面刷稀石灰水,其作用主要
是降低钢筋接触表面混凝土的 ph值。
（4）适当降低混凝土拌和时的水灰比。
水灰比大了对于钢筋混凝土的钢筋防锈、抗冻融破坏都是很不利的 ,所以应尽量降低水灰比 ,必要时也可以使用减水剂。
（5）避免混凝土早期受冻。
混凝土如果在龄期较短的时候受冻 ,由于强度较低 ,无法抵御内部孔隙水结冰时的强大压力，将会在混凝土内产生微裂缝 ,这将是无法挽救的。
所以务必要避免混凝土的早期受冻。
4．结论
提高混凝土结构的耐久性，首先应从混凝土材料品质入手，提高混凝土的抗冻性、抗渗透性、减少或防止碱集料反应的发生。
桥梁的施工是保证桥梁耐久性的重要环节，施工人员应严格按规范、规程精心组织施工，保证施工中不留质量缺陷。
桥梁的耐久性研究是一个长期的课题。
目前国外对混凝土结构耐久性的研究还不是很成熟。
我国在混凝土耐久性研究方面虽然做了很多工作，也取得了不少的成果，但是，还没有进入与使用寿命挂钩的量化研究阶段，进行桥梁耐久性设计时还缺乏大量的基础研究数据成果，这也是今
后混凝土耐久性研究要解决的主要问题。
参考文献：
[1]李田,刘西拉. 混凝土结构耐久性分析与设计. 科学出版社.
[2]王异. 混凝土手册. 吉林科学技术出版社.
[3]公路桥涵施工技术手册(jtj041-89) . hinnngar g w. advances in gas leak detection. pipe & gas journal[j]1985, 212(11):39-42.。