水泥混凝土碳化的预测模型

混凝土碳化深度值是评价钢筋混凝土结构耐久性的一个重要指标。文中论述了混凝土碳化预测模型建立的方法,归纳了近年来各种混凝土碳化深度预测模型,分析了各种模型存在的问题。     

基于随机性的混凝土碳化寿命预测

基于影响混凝土碳化深度的各类因素,提出了混凝土桥梁的碳化时变随机模型。现以混凝土碳化深度达到钢筋表面这一状态作为结构的耐久性失效的极限状态,建立混凝土桥梁碳化程度时变可靠度分析及剩余寿命预测模型,并现以福建一座服役中混凝土桥梁为例,进行碳化可靠度分析和剩余寿命评估。该方法得到的结论对实际桥梁的耐久性评价和桥梁日常维护决策提供了依据。     

上海地区在役斜拉桥混凝土构件的碳化深度分析及预测

混凝土碳化是诱发混凝土构件中钢筋锈蚀的重要因素之一.为了研究混凝土碳化对钢筋混凝土结构耐久性的影响,选择了南浦大桥、杨浦大桥和徐浦大桥三座上海地区在役斜拉桥.基于2013年至2019年的碳化深度检测数据,分析了碳化深度和碳化系数随时间的变化趋势,并对100年设计使用年限的碳化过程进行了预测.研究成果可为上海地区大跨度斜...     

松花江大桥耐久性检测与碳化寿命预测

松花江大桥主桥采用大跨度预应力混凝土连续箱梁结构。对该桥的外观质量、混凝土强度、混凝土碳化深度及混凝土保护层厚度进行耐久性检测,并将检测结果进行分析,分析结果表明:该桥主要构件的混凝土强度实测值均满足原设计要求;桥墩混凝土的碳化深度测试值离散性较大,混凝土密实性存在一定差异;混凝土保护层厚度控制良好,主要构件的保护层厚度基本满足现行规范要求,且具有良好的统计规律。利用概率方法及可靠度理论对松花江大桥进行碳化耐久性分析和使用寿命预测,结合桥梁结构形式得到该桥的碳化寿命为107年。     

海洋环境中氯离子侵蚀与混凝土碳化诱发钢筋锈蚀失效概率的对比分析

提出了混凝土抗氯离子侵蚀和混凝土碳化概率模型。从混凝土结构部位、混凝土桥梁距海岸线距离、混凝土质量等角度对处于海洋环境中的混凝土桥梁因氯离子侵蚀和混凝土碳化而诱发钢筋腐蚀的概率进行对比分析,结果表明在海洋环境中混凝土桥梁各部位由于氯离子侵蚀而导致的失效概率远大于混凝土碳化导致耐久性失效概率。距海岸线距离、混凝土质量也是重要的影响因素。随着距海岸线距离的增加以及混凝土质量降低,氯离子诱发耐久性失效概率与碳化失效概率比值明显减小,混凝土碳化诱发钢筋锈蚀的权重增加。     

基于碳化数值模拟的桥梁混凝土构件耐久性设计

现有混凝土桥梁耐久性规范和指南中,对精细化的耐久性设计还未有明确的规定,在面对桥梁混凝土构件转角区域的二维侵蚀情况时,存在一定的局限性。为解决这一问题,基于碳化作用的数值模拟工具,开展了二维的碳化过程计算。依托于工程实际中存在的构件二维侵蚀情况,对6个截面进行了数值模拟计算,通过对比钢筋实际分布情况与碳化锋面发展情况,给出了钢筋锈蚀可能性的判断标准;对钢筋锈蚀不利截面开展了深入分析,采用数值模拟工具计算了寿命周期内不利截面的碳化情况,基于计算结果制定了对应的管理养护策略。     

RC桥梁碳化腐蚀下的开裂风险、耐久性和全寿命成本分析

基于改进的碳化深度预测模型,利用最新的CO<,2>浓度数据,发展了时变可靠度模型计算混凝土结构在碳化腐蚀下的开裂概率.建立概率模型可以考虑CO<,2>浓度、扩散过程、劣化机理、钢筋的位置、保护层深度、腐蚀电流的随机性和不确定性.计算了不同耐久性设计状态下和不同的锈胀开裂宽度准则下在碳化腐蚀作用下的开裂风险.建立了全寿命...     

公路隧道低水胶比衬砌混凝土碳化耐久性预测与分析

在对某隧道衬砌混凝土进行微细观结构参数和自然碳化深度测定的基础上,提出了考虑隧道内部高浓度二氧化碳影响的衬砌混凝土自然碳化速度数值预测方法。采用所提出的基于微细观结构参数的自然碳化模型对所研究的公路隧道衬砌混凝土自然碳化进程进行了预测分析,并将衬砌混凝土服役1年自然碳化深度数值计算结果 0.4 mm和预制现场取样的管片混凝土自然碳化试验结果 1 mm进行对比分析。结果表明,两者还是相对比较符合的,因此可以判定所提出低水胶比混凝土自然碳化速度预测模型可以用于对同类型公路隧道衬砌混凝土自然碳化性能进行预测分析。预测分析结果表明,在考虑服役隧道高浓度二氧化碳影响的条件下,该低水胶比公路隧道衬砌混凝土的自然碳化速度相对较慢,其10年自然碳化深度仅为1.5 mm,15年自然碳化深度进展不明显,而其在服役100年时的自然碳化深度小于15 mm。因此,该自然碳化速度数值预测方法可以为预测评估高浓度二氧化碳条件下隧道低水胶比衬砌混凝土的抗碳化性能提供了技术支持。     

基于分项安全系数的混凝土桥梁耐久性设计方法研究

从现有的混凝土结构耐久性研究成果出发,以实现混凝土桥梁设计使用寿命作为耐久性设计的目标,结合混凝土桥梁的结构设计特点,提出了一套实用耐久性设计方法.通过相关内容的文献收集、整理及结果分析,确定了引起结构性能退化的主要耐久性作用及其极限状态,系统总结了现有耐久性设计理论和方法,提出了基于分项安全系数的耐久性设计理论和设计方法,将环境作用的影响作为荷载,采用结构设计规范常用的荷载与抗力的关系式,引入分项安全系数,针对影响混凝土桥梁耐久性能的主要环境作用建立了对应的极限状态方程,进行耐久性极限状态的验算,并详细论述了相关安全参数的意义和取值范围.最后以碳化作用为例进行了耐久性验算.     

公路隧道混凝土衬砌结构耐久性设计的研究

对影响公路隧道混凝土衬砌结构耐久性的外部因素作了较系统的分析，并主要基于对氯化物对混凝土侵蚀和混凝土碳化规律的研究，对公路隧道衬砌结构的设计基准期改为100年后的保护层最小厚度提出了估算模式，并对取值提出了具体建议。     

桥梁结构耐久性设计方法研究

分析了目前桥梁结构耐久性研究中存在的问题。在比较了各国几种主要耐久性设计理论和方法的基础上,提出了一种新的耐久性设计思路和方法,即利用耐久度来衡量结构保持耐久性的能力,通过计算耐久性指标来评判某一时刻结构耐久性能否满足设计要求。该方法强调了多种因素共同作用、结构体系和构件荷载类别以及桥梁寿命周期经济性对耐久性设计的影响,具有概念明确、形式简单、便于应用等特点。     

旧桥桩基利用的材性耐久性试验研究

因原有桥梁不能满足需要进行改建而引起的旧桥桩基利用已成为桥梁工程的普遍问题.结合芜湖市袁泽桥改建的旧桥桩基利用工程,开展了旧桥桩身混凝土碳化深度、氯离子含量、氧化钙影响以及钢筋锈蚀等试验研究,为工程设计和施工提供了依据,避免了工程建设的重复性,节省了工程造价;同时形成了系统的旧桥桩基利用耐久性试验方法,为其他桥梁改建工...     

桥用高性能混凝土长期耐久性试验研究

滨州黄河大桥主桥是三塔预应力混凝土斜拉桥,桥塔采用C55高性能混凝土。在混凝土中掺加粉煤灰等活性掺和料,配制不同配合比的C55高性能混凝土,并对可能采用的C55高性能混凝土的长期耐久性、混凝土收缩、抗渗、碳化和钢筋锈蚀以及混凝土的抗氯盐侵蚀和抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验研究。结果表明,掺加活性掺合料有助于提高混凝土的长期耐久性。     

在役隧道环境侵蚀下管片承载能力概率劣化模型

在役盾构隧道管片衬砌的承载能力劣化模型是隧道结构耐久性评价及科学养护的基础.以建立能考虑工程不确定性的钢筋混凝土管片概率承载能力劣化模型为目标,考虑隧道运营环境的主要侵蚀因子及管片衬砌的压弯受力特性,建立碳化侵蚀与氯离子侵蚀下管片主筋的锈蚀模型;考虑锈蚀管片中钢筋的截面面积损失以及钢筋[混凝土黏结滑移,以钢筋锈蚀率为媒...     

聚合物和矿物掺合料对水泥砂浆性能的影响研究

对掺聚合物与矿物掺合料（SCM）改性砂浆的力学性能和耐久性进行研究。试验包含两部分,试验Ⅰ分别对掺矿渣和硅灰（SF）的砂浆性能进行测试;试验Ⅱ是在最佳矿渣与硅灰掺量的基础上,通过填加聚合物,对双掺SCM与聚合物乳液的砂浆力学性能以及耐久性进行试验研究。结果表明,砂浆中掺矿渣和硅灰可以明显改善砂浆的强度和耐久性;掺聚合物以及SCM（矿渣或硅灰）的砂浆比单掺聚合物改性砂浆和普通砂浆表现出更好的力学性能和耐久性;与掺40%矿渣和聚合物的改性砂浆相比,SF-SBR改性砂浆具有最高的抗压强度、抗折强度以及抗氯离子渗透能力,但前者吸水率较低且抗碳化性能好。     

沥青路面低温开裂预估模型及其适用性分析

低温开裂是沥青路面早期损坏的主要现象之一。随着对路面使用性能的要求不断提高,低温开裂问题也越来越受到道路工程研究者的重视。同时,建立准确的低温开裂预估模型也是寒冷地区沥青路面结构选择与材料设计的基础。低温开裂预估模型主要包括力学经验模型与统计模型两类。本文是以加拿大学者Haas提出的低温开裂统计模型为基础,针对我国的道路状况补充并完善了Haas低温开裂预估模型,并通过试验路的裂缝调查研究,分析了低温开裂预估模型的适用性,可为我国沥青路面低温抗裂设计提供参考。     

碳化作用下在役混凝土桥梁时变可靠度评估

该文总结了基于碳化的钢筋混凝土退化模型,建立了一般大气环境下考虑碳化平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以一座公路简支板桥为算例,结果表明:在一般大气环境下考虑碳化引起的平均锈蚀,桥梁承载能力时变可靠度在45 a左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,无法达到设计使用期;同时建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查或维修参考点。     

国内外混凝土桥梁寿命与耐久性设计进展

针对国内外混凝土桥梁实际使用寿命不满足设计使用寿命要求的热点问题,围绕桥梁寿命和耐久性设计展开调查研究。本文指出了桥梁短寿与耐久性设计考虑不足有关,阐述了国内外混凝土桥梁耐久性设计方法的发展历程,分析了国内外相关规范或指南对设计方法的差异性,对比了四种耐久性验算方法,结果表明：大多数国家规范中耐久性设计采用的是经验设计法,欧盟CEB-FIP 2010规范、日本JSCE指南和我国《混凝土结构耐久性设计规范》采用定量设计法,指出分项系数法与其他方法相比更为实用。欧盟规范考虑的更为充分具体,我国规范仅用条文分析法而未给出验算模型和方法,与国外规范存在一定差距。最后提出了混凝土桥梁耐久性设计流程框架,对保障桥梁年限有一定的应用价值。