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混凝土耐久性设计

/design of concrete durability/
条目作者刘建忠

刘建忠

最后更新 2024-12-05
浏览 130
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有效保障钢筋混凝土建筑物达到预期寿命所进行的材料、结构、施工与维修的耐久性参数设计和各种措施的设计过程。

英文名称
design of concrete durability
所属学科
土木工程

混凝土结构及其构件的耐久性,应根据不同的设计使用年限和不同的环境类别及其作用等级进行设计。同一结构中的不同构件或同一构件中的不同部位所处的局部环境条件有异,应给予分别对待。耐久性设计必须考虑施工质量控制与质量保证对结构耐久性的影响,必须考虑结构使用过程中的维修与检测要求。此外,耐久性设计中应明确提出耐久混凝土的技术要求和施工质量的合格验收标准。

混凝土结构的耐久性设计至少应包括:

耐久混凝土的技术要求。即根据结构所处的不同环境类别、环境作用等级与结构的设计使用年限,确定混凝土材料耐久性的主要技术要求,包括混凝土原材料的选用要求(水泥、矿物掺合料、骨料,以及化学外加剂的品种与质量等),混凝土的最低强度等级,最大水胶比和胶凝材料的最小用量,以及结构所处环境下所需的混凝土氯离子扩散系数、抗冻耐久性指数(或抗冻等级)等混凝土耐久性参数的具体指标,以及引气等要求。

与耐久性有关的结构构造措施。即根据结构的环境作用等级与设计使用年限,确定钢筋的混凝土保护层厚度,提出防水排水构造与裂缝控制等措施。

与耐久性有关的施工质量要求。重点为混凝土养护(温度、湿度控制与湿养护期限与方法)与保护层厚度的质量控制要求,并标明在结构施工图和相应说明中。

结构使用阶段的维修与检测。对于严重环境作用下的结构,应确定使用期内的定期维修(包括部件更换)与检测要求,并在设计中为从事这些维修与检测的活动设置必要的通道和施工、操作空间,预置埋设件和测试元件。

防腐蚀附加措施。以下应考虑采取防腐蚀附加措施:重大工程中环境侵蚀等级较高构件部位;因条件所限不能满足规定保护层厚度或规定养护时间的结构部位;受氯盐和硫酸盐极端严重作用的结构部位。常用的防腐蚀附加措施有:在混凝土表而涂刷或覆盖防护材料,在混凝土组成中加入阻锈剂或水溶性聚合物乳液,局部选用环氧涂层钢筋,在混凝土浇筑成型中采用带透水衬里的模板,甚至采用阴极保护等措施。防腐新材料和新工艺的使用,需通过专门的论证。

对于可能遭受氯盐引起钢筋锈蚀的重要混凝土工程,宜根据具体环境条件和材料劣化模型,进行结构使用年限的验算。

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