中外建筑设计耐久性差异.ppt

定量计算方法的困惑 Poulson 的诺模图 当 W/C = 0.39, cs =0.7% , cc = 0.1%, a = 60mm 得 工作寿命施工质量对结构耐久性的头等重要性90年 如 cc = 0.09% , 其它不变, 则寿命变为70年 如 W/C = 0.40 , 其它不变, 则寿命变为53年 如 W/C = 0.41 , 其它不变, 则寿命变为34年 DuraCrete的计算结果也有类似情况 突出突出反映施工质量的重要构耐久性的头等重要性 用计算公式对混凝土结构进行强度设计，已有百年以上的历史；而用计算模型对混凝土结构进行耐久性设计的探索还不到30年，现在还主要处在研究阶段，目前尚不能作为一种普遍可用的设计方法 但氯盐环境下的重要工程，应该利用必威体育精装版的研究成果，在设计中利用计算模型对使用寿命进行近似的估算 通过理论的或经验的计算模型进行使用寿命预测，困难在于模型中的参数难以选取，而且模型与实际之间存在的差异过大 “耐久性预测不可能是一门精确的科学， 建筑物预测只能是个估计” 万一估计不足，如果设计中已考虑了可修复性和定期检测的要求，总还有办法对付 * * * 钢筋保护层 普通钢筋（主筋、箍筋和分布筋）的混凝土保护层厚度 c ? cmin + Δ 预应力筋的混凝土保护层厚度: 无密封护套的比普通钢筋大 10 mm 环境作用等级为C或C级以上（对无粘结预应力钢筋为B或B级以上），应采用有防腐连续密封护套的预应力钢筋。 施工要求与施工质量验收 必须将施工质量保证作为耐久性设计中特殊重要的内容 表层混凝土质量－－混凝土养护质量 保护层厚度的施工允许误差 质量检验 保护层厚度，含气量，表层混凝土渗透性 （现场回弹、抗拔、抗渗） 钢筋位置的误差，5mm的施工误差，可使20mm保护层厚度的墙、板钢筋开始锈蚀的年限缩短近一半 养护不良影响更大 DuraCrete指南中，7天的养护系数为1天的2倍（氯离子作用）和4倍（碳化作用）可使工作寿命 从50年分别降到约25年和12.5年 施工质量对结构耐久性的头等重要性 使用期内的维修和定期检测 使用年限与使用阶段维修紧密联系 环境严重作用下的结构物必须定期检测 设计文件中必须向业主与运营单位提出使用过程中的定期检测和维修要求 防腐蚀附加措施 环氧涂层钢筋 混凝土表面防腐涂层、面层 钢筋阻锈剂 阴极保护 不同环境类别下的耐久性设计 碳化引起锈蚀 对付碳化锈蚀不应成为一个问题 关键在于规范要提高标准，尤其干湿交替和炎热环 境下的要求 表面裂缝宽度的限制也不应成为问题 横向裂缝能使裂缝截面处的普通钢筋提前发生局部锈蚀，但通常不会向周边和深部发展，只当保护层被碳化后，才能在钢筋表面发展全面稳定的锈蚀 混凝土规范的裂缝宽度限制不适用于较厚的保护层 预应力筋的应力腐蚀则不同 碳化锈蚀 GB50010－2002规范中，要求100年设计寿命的保护层厚度为50年的1.4倍（即 t ∝ √a ），这个规定值得探讨 碳化的深度到一定数值后有可能停止 事实上，只有不会发生锈蚀的干燥环境，碳化速度才与时间 t 的0.5次方成正比。潮湿环境（RH= 81%）下与 t的0.4次方成正比，长期湿润下（高湿度又经常受雨淋）甚至与 t 的0.1次方成正比。 冻融环境 必须引气 (B级可不引气，但需提高一级选择混凝土) 低水胶比的混凝土，不大于0.5，氯盐环境下不大于0.4 新混凝土延迟受冻；加大构件厚度；避免混凝土受湿 混凝土抗冻性能指标－－用耐久性指数 DF表示 100年与50年使用年限，在抗冻要求上的差别不 明显 （ Fagerlund，黄士元， Hobbs ） 一般冻融环境下，环境作用按降低一个等级选用保护层 厚度 氯盐引起锈蚀 氯盐引起的钢筋锈蚀最为严重 水下区混凝土缺氧，腐蚀速度极慢 危险的是干湿交替区 氯盐轻度腐蚀下，采用水胶比不高于0.4（或最多不超 过0.45）的矿物掺和料混凝土与适当的保护层厚度， 一般能解决问题 干湿交替、使用寿命又长的重要工程部位，可能需要防 腐蚀附加措施 氯盐环境下的裂缝宽度限