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天津市市政工程质量检测中心

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天津市市政工程质量检测中心隶属于天津市交通科学研究院(原天津市市政工程研究院,2015年4月起更名),为独立事业法人单位,是从事市政、公路、桥梁、房建工程材料和实体的质量检测、鉴定验收、法律仲裁、技术咨询的综合性第三方专业检测服务机构。

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混凝土结构耐久性三级模糊综合评判  

2015-01-09 09:11:29|  分类: 混凝土理论知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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首先按建筑基本单元(如地基、基础、柱、主梁、次梁、楼板等)类别抽取一定数量的样本(建议不少于10个),预测每一个构件的剩余使用寿命,进而计算 出耐久性系数,据此计算出构件样本的评判矩阵,沿用传力树的概念建立构件的权重集,求得构件(一级)评判结果。由一级评判结论构造分项工程二级)评判矩 阵,用分项工程的权重集求得二级评判结果。由二级评判结果构造整体建筑结构(三级)的评判矩阵,用整体建筑结构的权重集,给出结构耐久性评判结论。

  结构的使用寿命或耐久年限定义为建筑结构在正常使用和正常维护条件下,能够完成预定使用功能的时间。因此,必须明确结构的预定功能和结构功能失效的准则,这是混凝土结构寿命预测和寿命评估的关键。

  影响混凝土结构耐久性的主要因素是混凝土中的钢筋锈蚀。目前在混凝土结构耐久性评估中,主要有以下四种寿命准则。

  碳化寿命准则是以钢筋保护层混凝土碳化从而失去对钢筋的保护作用,使钢筋开始产生锈蚀的时间作为混凝土结构的寿命。

  采用碳化寿命准则的主要理由是考虑到钢筋一旦开始锈蚀,不大的锈蚀量、不长的时间就足以使混凝土开裂。这一准则比较适合于不允许钢筋锈蚀的钢筋混凝土 构件(如预应力构件等)。但对大多数混凝土结构来讲,以钢筋开始锈蚀作为结构使用寿命终止的标志显然过于保守,也不现实。大量实际工程调查表明,混凝土碳 化深度达到钢筋表面并不是钢筋锈蚀的充分条件,特别是在比较干燥的地区,有许多使用了几十年的构件,碳化深度已经达到甚至超过钢筋表面,而钢筋尚未锈蚀; 当然还有的情况是混凝土碳化深度没有达到钢筋的表面时,钢筋已开始锈蚀。在采用碳化寿命准则时还应综合考虑其他影响因素,如环境、侵蚀条件和结构性质等。 锈胀开裂寿命准则是以混凝土表面出现顺筋的锈胀裂缝所需时间作为结构的使用寿命。这一准则认为,混凝土中的钢筋锈蚀使混凝土纵向开裂以后,钢筋锈蚀速度会 明显加快,将这一界限视为危及结构安全的前兆。

  由于钢筋锈胀开裂的标准很难定量,其锈胀开裂对于大多数结构的安全性和适用性影响不大,于是人们又提出了裂缝宽度与钢筋锈蚀量控制的寿命准则,即认为 裂缝宽度或钢筋锈蚀量达到某一限值时寿命终止。但对于工业厂房或一般民用建筑的混凝土结构,采用以上三个寿命准则似第5章混凝土结构耐久性评估和使用寿命 的预测乎仍然偏严。在实际工程中不乏这样的实例,构件混凝土早已脱落,钢筋锈蚀严重,但构件仍在“正常”使用,对于一般钢筋混凝土构件,以受力破坏作为判 断寿命终止的准则似乎更合理一些。

  承载力寿命准则是考虑钢筋锈蚀等原因引起的抗力退化,以构件的承载力降低到某一界限值作为寿命终止的标志。需要说明的是,以上所述的四种混凝土结构使 用寿命准则在前面己有所讨论,这里一方面为了便于以后应用而进行比较总结,另一方面也是为了说明这样的事实,即混凝土结构的性能退化过程是一个极其复杂的 演化过程,不仅取决于结构本身,而且还与结构所处环境有非常密切的关系,因此,并不存在规定不变的混凝土结构使用寿命准则,对不同类型的结构、不同的使用 环境等必须区别对待。
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