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[结构设计常规]

混凝土结构耐久性设计基本要求

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发表于 2013-10-14 08:27:27 |只看该作者 |倒序浏览
本帖最后由 一介书生第二 于 2013-10-11 14:06 编辑

       混凝土结构的耐久性,是指在设计确定的环境作用和维修、使用条件下,结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。当结构或构件由耐久性损伤,造成某项性能丧失而不能满足安全使用的要求时,便称为耐久性失效。
          1、耐久性设计的基本内容
      (1结构设计使用年限、环境类别及作用等级;
      (2)有利于减轻环境作用的结构形式、布置及构造;
      (3)混凝土结构材料的耐久性质量要求;
      (4)钢筋的混凝土保护层厚度;
      (5)混凝土裂缝控制要求;
      (6)防水、排水等构造措施;
      (7)严重环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略;
      (8)耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求;
      (9)结构使用阶段的维护、修理与检测要求。
          2、材料要求
      (1)胶凝材料。在耐久性设计中,对混凝土的最低强度等级、最大水胶比、胶凝材料最小用量及外加剂掺量等都应有明确规定,相关耐久性设计规范中对此都作出了一定的要求。如《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-01-2006)》中,规定在冻融环境下环境作用等级为D级及以上的混凝土必须掺用引气剂,作用等级为C级的混凝土可不掺引气剂,但其混凝土强度等级不应低于C40。在《混凝土结构耐久性设计规范(GB/T 50476-2008)》中,对相关问题也作了明确规定。
      (2)有害介质含量。“GB/T 50476-2008”明确规定了配筋混凝土中氯离子的最大含量,并规定不得使用含有氯化物的防冻剂和其他外加剂。此外,对单位体积混凝土中三氧化硫最大含量、含碱量等也都规定了相应的控制指标。
      (3)混凝土骨料。细骨料应选用级配合理、质地坚固、吸水率低、孔隙率小的洁净天然中粗河砂,或选用专门机组生产的人工砂。粗骨料应选用粒形良好、质地坚固、线膨胀系数小的洁净碎石。骨料的含泥量与有害杂质含量对混凝土的耐久性影响很大,必须加以严格控制。
      (4)耐久性控制指标。常用的混凝土耐久性指标包括一般环境下的混凝土抗渗等级、冻融环境下的抗冻耐久性指数或抗冻等级、氯化物环境下的氯离子在混凝土中的扩散系数等。不同环境下的混凝土耐久性评价控制指标是不同的,具体可参见相关规范中的规定。
      (5)钢筋及金属预埋件。同一构件中的受力钢筋宜采用相同的材质(即相同牌号或代号),尤其是不同材质的金属预埋件之间切不可存在导电的连接。其中的原因是由导电引起的电位差很可能促进钢筋的锈蚀。从耐久性考虑,钢筋宜粗不宜细,因为细直径钢筋对锈蚀更为敏感。
          3、构造要求
      (1)混凝土保护层厚度。不同环境作用下钢筋主筋、箍筋及分布筋,其混凝土保护层厚度应满足钢筋锈蚀、耐火及与混凝土之间黏结力传递的要求,且混凝土保护层厚度设计值不得小于钢筋的公称直径。混凝土保护层的最小厚度,还应随结构设计使用年限的增加而增加。对预应力混凝土结构,其混凝土保护层厚度应比普通混凝土结构大10mm。此外,混凝土保护层最小厚度还应与混凝土集料的最大粒径相匹配。
      (2)裂缝宽度。一般情况下混凝土结构都是带裂缝工作的,其结构表面的裂缝宽度只要不是太大(如在0.4mm以内),那么对钢筋碳化锈蚀不会有过于明显的影响。当然,对预应力混凝土结构则不然,应该严格限制其表面的裂缝宽度。“GB/T 50476-2008”基于环境作用等级和构件种类不同,规定了在荷载作用下的最大裂缝计算宽度限值。
      (3)其他防护、构造要求。在混凝土结构构件的设计中,其形状和构造应能有效地避免水、汽及有害物质在混凝土表面的积累,并可采取如下措施:(a)受雨淋或可能积水的露天混凝土构件顶面宜做成斜面,并应考虑结构挠度和预应力反拱对排水的影响到;(b)受雨淋的室外悬挑构件侧边下沿应做滴水槽、鹰嘴等;(c)屋面、桥面等应设置专门的排水系统,且不得将水直接排向下部混凝土构件的表面;(d)在混凝土结构构件与上覆的露天面层之间应设置可靠的防水层;(e)对易遭受高速水流空蚀的部位,应改善通气条件、提高混凝土密实度、严格控制表面平整度。
          4、施工养护要求。混凝土的养护包括湿度与温度控制。新浇筑混凝土应及早开始养护,避免水分的蒸发。湿养护不得间断,对不同构件,在不同季节应采取不同的初始湿养护和温度控制措施。对大掺量矿物掺合料混凝土在结束正常养护后仍应采取适当措施,使在一段时间内防止混凝土表面快速失水干燥,以免产生干缩裂缝。
  1. 混凝土结构耐久性设计基本要求

  2. 混凝土结构耐久性设计的基本概念

  3. 浅谈混凝土结构的耐久性设计

  4. 浅谈混凝土结构的耐久性设计

  5. 浅谈混凝土结构的耐久性设计

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  7. 混凝土结构耐久性设计规

  8. 混凝土结构的耐久性设计方法

  9. 混凝土结构耐久性分析与设计

  10. 混凝土结构的耐久性


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沙发
发表于 2013-11-7 15:42:53 |只看该作者
总结的很不错,学习下.

1主题 20听众 2694积分
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  1. +关注
10周年站庆
板凳
发表于 2013-11-8 17:27:52 |只看该作者
谢谢楼主分享

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五星工程师
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  1. +关注
地板
发表于 2017-11-15 14:37:10 |只看该作者
总结的很不错,学习下.

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