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本书主要研究混凝土耐久性和结构使用寿命设计,全面讨论了氯盐环境下钢筋混凝土结构的耐久性问题。全书包括四部分:混凝土耐久性、氯盐环境钢筋混凝土耐久性设计、提高混凝土抗锈蚀性能、国内外混凝土结构耐久性设计。本书将有助于我国混凝土结构耐久性设计方面的研究和应用工作。
本书可供混凝土结构耐久性研究、设计及工程施工人员和相关专业师生参考使用。
第一部分 混凝土耐久性
第1章 混凝土的传输性质
1.1 孔隙与传输过程
1.2 影响传输的因素
参考文献
第2章 抗冻性
参考文献
第3章 碱一集料反应
参考文献
第4章 滞后钙矾石生成
4.1 DEF反应机理
4.2 DEF试验
4.3 温度界限
参考文献
第5章 碳化引起的钢筋锈蚀
5.1 碳化及影响因素
5.2 使用寿命估算
5.3 碳化和氯离子的共同作用
参考文献
第二部分 氯盐环境钢筋混凝土耐久性设计
第6章 氯盐引起的锈蚀
6.1 锈蚀机理
6.2 影响因素
6.3 碱含量对混凝土化学环境和钢筋锈蚀的影响
参考文献
第7章 氯离子在混凝土中的扩散
7.1 氯离子的侵入
7.2 龄期影响
7.3 水灰比
7.4 粉煤灰、矿渣和集料
7.5 干湿循环对氯盐侵入的影响
7.6 裂缝
7.7 海洋环境的暴露试验。
7.8 除冰盐环境公路暴露试验
7.9 测定扩散系数的试验方法
参考文献
第8章 混凝土结合氯离子的性能
8.1 拌和时引入的氯离子
8.2 外界氯离子侵入
8.3 结合对氯离子扩散和结构使用寿命的影响
8.4 暴露试验与工程调查
参考文献
第9章 临界氯离子浓度
9.1 引起钢筋开始锈蚀的氯离子浓度
9.2 影响因素
9.3 波特兰水泥协会的试验
9.4 有关氯离子临界值的规定
9.5 标准与规范
参考文献
第10章 表面氯离子浓度
参考文献
第11章 氯盐环境钢筋混凝土结构使用寿命
参考文献
第12章 概率性能基础的使用寿命设计
参考文献
第三部分 提高混凝土抗锈蚀性能
第13章 高性能混凝土
13.1 高性能混凝土的定义
13.2 高效减水剂
13.3 辅助胶凝材料
13.4 中交集团的试验
参考文献
第14章 阻锈剂
14.1 概述
14.2 亚硝酸钙
14.3 MCI
14.4 其他
参考文献
第15章 控制渗透性模板衬里
参考文献
第16章 防止混凝土早龄期热开裂
16.1 低热混凝土
16.2 温度一应力试验仪
16.3 中港桥隧实验室的试验
16.4 温度控制
参考文献
第17章 自收缩(自干燥)
17.1 概述
17.2 欧盟ConLife的试验
17.3 孔隙相对湿度的影响
17.4 养护方法和收缩减低剂
参考文献
第18章 自密实混凝土
18.1 概述
18.2 中港桥隧实验室的试验
18.3 收缩、徐变和弹性模量
18.4 氯离子扩散系数
参考文献
第四部分 国内外混凝土结构耐久性设计
第19章 几座大桥的混凝土技术
19.1 大贝尔特工程
19.2 厄勒海峡大桥与隧道
19.3 加拿大联盟桥
19.4 杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性方案
参考文献
第20章 耐久性设计与再设计(摘译自Duracrete)
第21章 荷兰西谢尔德隧道使用寿命设计
参考文献2100433B
作者:刘秉京 编著 出 版 社:人民交通出版社
出版时间:2007-2-1
印刷时间:2007-2-1
I S B N:9787114063473
已发,请查收!
求《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》(JTG/T3310—2019)
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影响混凝土结构耐久性的因素十分复杂,主要取决于以下四个方面: (1)混凝土材料的自身特性; (2)混凝土结构的设计与施工质量; (3)混凝土结构所处的环境条件; (4)混凝土结构的...
混凝土结构耐久性设计
4. 混凝土结构耐久性设计 4.1 基本原则 混凝土结构耐久性设计应遵循下列基本原则: ① 采用合理的结构构造,便于施工、检查和维护,减少环境因素对结构 的不利影响。 ② 选用优质的混凝土原材料、合理的混凝土配合比、适当的混凝土耐久 性指标。 ③ 对主要混凝土施工过程的质量控制提出要求。 4.2 设计内容 混凝土结构耐久性设计 包括以下内容 : ① 结构所处的环境类别及 其作用等级; ② 确定混凝土的氯离子含量、最大碱含量、抗冻等级、抗渗等级; ③ 结构耐久性要求的构造措施(包括钢筋的混凝土保护层厚度) ; ④ 与结构耐久性有关的主要施工控制要求; ⑤ 结构耐久性要求的混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指 标要求; ⑥ 与结构耐久性有关的养护维修要求。 4.3 环境类别及作用等级 根据长春市所处的地理位置、气候条件等因素,确定混凝土结构所处环境 类别主要为碳化环境、氯盐环境、冻融破
混凝土结构耐久性设计方案
混凝土结构的耐久性设计 -建筑论文 混凝土结构的耐久性设计 谢贞明 (深圳市综合交通设计研究院有限公司广东深圳 518000 ) 【摘要】本文阐述了混凝土结构耐久性设计的重要性,分析了影响混凝土结 构耐久性的因素,提出了提高混凝土结构耐久性的方法。 关键词 混凝土结构;耐久性 Durability design of concrete structures Xie Zhen-ming (Shenzhen City Comprehensive Transportation Design Institute LtdShenzhenGuangdong518000) 【Abstract 】This paper describes the importance of the durability of concrete structure design, analysis of the
混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,耐久性设计包括下列内容:
1、确定结构所处的环境类别;
2、提出材料的耐久性质量要求;
3、确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度;
4、满足耐久性要求相应的技术措施;
5、在不利的环境条件下应采取的防护措施;
6、提出结构使用阶段检测与维护的要求。
注:对临时性的混凝土结构,可不考虑混凝土的耐久性要求。
【学员问题】混凝土结构耐久性设计基本要求?
【解答】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。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
《混凝土结构耐久性设计规范》是根据建设部《关于印发(二00四年工程建设国家标准制定、修订计划)的通知》(建标[2004]67号文)要求,由清华大学会同有关单位共同编制而成。《混凝土结构耐久性设计规范》共分8章、4个附录,主要内容为:混凝土结构耐久性设计的基本原则、环境作用类别与等级的划分、设计使用年限、混凝土材料的基本要求、有关的结构构造措施以及一般环境、冻融环境、氯化物环境和化学腐蚀环境作用下的耐久性设计方法。
混凝土结构的耐久性问题十分复杂,不仅环境作用本身多变,带有很大的不确定与不确知性,而且结构材料在环境作用下的劣化机理也有诸多问题有待进一步明确。我国幅员辽阔,各地环境条件与混凝土原材料均存在很大差异,在应用《混凝土结构耐久性设计规范》时,应充分考虑当地的实际情况。