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钢筋混凝土结构耐久性研究策略 袁迎曙 中国矿业大学建筑工程学院 江苏徐州221008 摘要：钢筋混凝土结构的耐久性问题已经受到中国土木工程界的重视，但是如何系统的对钢筋掘凝土耐久 性理论进行探讨与研究尚有侍讨论。本文简述了矿山工业建筑和地下结构的耐久性现况，井从我校耐久性 理论的实践经验出发，对钢筋混凝土结构耐久性理论矾究的簧略问题提出了观点。钢筋混凝土理论主要从 以下几方面进行研究：(1)结构性能的退化机理和退化规律；(2)修复加固结构的物理、力学和电化学的 相容性问题：(3)钢筋混凝土耐久性加速试验的相似问题。钢筋混凝土耐久性理论与结构的使用寿命预计 有密切关系，其结构包括新建、现有和加固修复后的建筑物，以上研究将对混凝士结构的使用寿命的工程 应用具有促进作用。 关键词：混凝土结构／耐久性／性能退化／相容性／相似性 I．耐久性研究的重要性 20世纪中叶．钢筋混凝土在土木工程中得到广泛使用。开始的几十年中．人们关注的焦点是结构的强 度问题。近七多年来．随部分结构的自然老化．钢筋混凝土结构的耐久性问题越来越得到学术界的重视。 进入21世纪的今天，钢筋混凝土结构理论的发展受到了新的挑战，对结构的耐久性提出了更高的要求。 在21世纪，混凝土仍将是土木工程的主要建筑材料，每年的混凝土产量已达到了全世界人均1吨． 钢筋混凝士耐久性来自多方面的挑战，(”自然环境的恶化，我国二氧化碳气体排放量达8。2亿吨， 年，占实际总排放量11％；二氧化硫摊放量达成2600万吨，年。下酸雨面积占全国面积40％。(2)工业发 展，工业小气候对钢筋混凝土结构侵蚀严重，特别是化工、钢铁、炼焦等工业尤为严重，正常使用寿命只 有十年左右。(3)地下环境侵蚀不能忽视．地下水和土壤的酸性化学物质对混凝土结构有严重的腐蚀作用， 地下隧道、地下矿井的耐久性事故时有发生，21世纪世界大城市深部地下空间的开发．地下侵蚀环境的综 合效应引起的耐久性问题将受到重视。(4)人为作用影响包括火灾、地下开采以及设计、施工与使用中的 人为错误，对结构的耐久性造成严重危害。(5)随建筑物向大型、巨型发展，自然灾害对建筑物的影响和 破坏作用越来越严重。(6)建筑物大型化．工程投资巨大．对建筑物耐久性，正常使用年限提出了更高的 要求。 2．工业建筑的耐久性调查 钢筋混凝土结构的耐久性威胁主要来自混凝土中性化引起的钢筋锈蚀．氯离子侵入混凝土引起钢筋锈 蚀．混凝土化学腐蚀作用以及混凝土碱骨料反应．上述威胁将使混凝土内钢筋发生锈蚀和混凝土强度下降． 直接影响钢筋混凝土结构的可靠性和耐久性。工业侵蚀环境往往具有更大的威胁性． 通过对部分矿务局地面生产系统结构物的调查，五、六十年代建成的钢筋混凝土结构物由混凝土碳化 引起的侵蚀情况相当严重．大面积的混凝土剥落，使其结构性能严重退化．结构可靠度明显下降，对地面 生产系统构成了相当大威胁，严重影响了结构物的正常与安全使用，现将比较典型的结构物受损情况归纳 如下： 自然科学基金资助项目(犏号5007鼬“) 一2鲒一 (1) 钢筋溻凝土井架 某煤矿生产井架，钢筋混凝土框架结构，建于1955年．调查时，混凝土标号为C17．混凝士碳化深 度为40ram。 破坏情况：混凝土开裂、剥落范围超过50％；钢筋锈蚀面超过40a／,：钢筋断面最大锈蚀量超过20％。 (2)避煤厂主厂房 某矿选煤厂主厂房，钢筋混凝土结构．1979年建成，调查时，混凝土标号C20，混凝土碳化深度50ram。 破坏情况：混凝土开裂、剥落范围超过40％；钢筋锈蚀面超过30％；钢筋断面最大锈蚀量超过20％。 (3)原烘仓 破坏情况：钢筋锈蚀量最大达50％；柱、。粱钢筋锈蚀引起大量混凝土开裂、剥落。 (4)皮带走廊 某矿上仓皮带走廊．底板、立柱混凝土剥落．钢筋外露、锈蚀：沿主筋开裂，裂缝宽度达0．5～2．Omm。 (5)选煤厂转载接 某矿选煤厂转载楼．钢筋混凝土结构，1958年建成，调查时，混凝土标号C17，混凝土碳化深度28～ 40mm。 破坏情况：角柱钢筋锈蚀达33％．由原直径蚴减d,至Ua)18，粱主筋断面最大锈蚀量超过50％。 (6)化工厂建筑 某化肥