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混凝土结构的耐久性能

发布于:2024-06-04 11:22:04 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]


▲   混凝土钢筋外露,钢筋锈蚀严重

图源:自拍工程照


01

定义


《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476-2019
2.1.4   结构耐久性structure durability
在环境作用和正常维护、使用条件下,结构或构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。


《既有混凝土结构耐久性评定标准》GB/T 51355-2019
2.1.2   结构耐久性structural durability
结构在正常使用和正常维护条件下,在目标使用年限内,结构因环境作用仍能保持其适用性和安全性的能力。


编者:
1.   混凝土结构的耐久性能是指混凝土结构在正常维护、正常使用过程中保持其安全性能及适用性能的能力。
2.耐久性极限状态时,不能影响结构适用性和结构安全性。
3.超过耐久性极限状态时,要么影响了结构适用性,要么影响结构安全性,要么既影响了结构适用性也影响了结构安全性。


02

极限状态(极限标志)


《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018

4.1.1 极限状态可分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和耐久性极限状态。 极限状态应符合下列规定:

3 当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认定为超过了耐久性极限状态:

1) 影响承载能力和正常使用的材料性能劣化;

2) 影响耐久性能的裂缝、变形、缺口、外观、材料削弱等;

3) 影响耐久性能的其他特定状态


编者:
1.未指混凝土结构。
2.影响承载能力和正常使用,即是极限状态。
3.第2)、3)款没太看懂。

《混凝土结构设计标准》GB 50010-2010(2024年版)
第3.5.1条文说明     混凝土结构的耐久性按正常使用极限状态控制,特点是随时间发展因材料劣化而引起性能衰减。耐久性极限状态表现为:钢筋混凝土构件表面出现锈胀裂缝;预应力筋开始锈蚀;结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤(酥裂、粉化等)。材料劣化进一步发展还可能引起构件承载力问题,甚至发生破坏。由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素比较复杂,其规律不确定性很大,一般建筑结构的耐久性设计只能采用经验性的定性方法解决。

编者:
1.《混标》认为混凝土结构材料劣化因素太复杂,采用经验性的定性方法设计。
2.劣化超过极限状态,可能引起构件承载力问题。反过来看,不超过就不会引起构件承载力问题。

《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476-2019  

A.0.3 结构构件性能劣化的耐久性极限状态应按正常使用极限状态考虑,且不应损害到结构的承载能力和可修复性要求。混凝土结构和构件的耐久性极限状态可分为下列三种:  

1 钢筋开始锈蚀的极限状态;  

2 钢筋适量锈蚀的极限状态;  

3 混凝土表面轻微损伤的极限状态。  


编者:
1.耐久性极限状态不应损害结构的承载能力和可修复性要求。
2.     提适用性(正常使用   性能)    
  3.适量锈蚀的确定尚需研究,比如非主要受力位置轻微锈蚀,也的确影响构件受力性能。
4.表面轻微损伤表述不很明确,如只是冻融和风化类轻微损伤,似乎对适用性和承载力影响不大。如锈胀类表现轻微损伤,影响可能已经很大,已超过第2款。


《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144-2019  
B.1.3    钢筋锈蚀耐久性极限状态应按下列规定确定:  
1 对外观要求严格的工业建筑,可将混凝土保护层锈胀开裂作为耐久性失效的标志;  
2 对外观要求一般的工业建筑,或允许出现锈胀裂缝或局部破损的构件,可将结构性能严重退化作为耐久性失效的标志。

编者:
1.锈胀开裂如出现在重要部位,已经影响承载能力。作为失效标志偏激进。
2.对冻融,风化, 盐蚀, 碱-骨料反应等非钢筋锈蚀的耐久性极限进行表述。



《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015  

C.1.3 混凝土结构或构件的耐久年限应根据其所处环境条件以及现场调查与检测结果按下列规定进行评估:  

1 在使用年限内严格不允许出现锈胀裂缝的钢筋混凝土结构、以钢丝或钢绞线配筋的重要预应力构件,应将钢筋、钢丝或钢绞线开始锈蚀的时间作为耐久性失效的时间;  

2 一般结构宜以混凝土保护层锈胀开裂的时间作为耐久性失效的时间;  

3 冻融环境下可将混凝土表面出现轻微剥落的时间作为耐久性失效的时间。


编者:

1. 缺少对 风化,盐蚀, 碱- 料反应 等因素的极限标志


《既有混凝土结构耐久性评定标准》GB/T 51355-2019  
5.1.1   一般环境混凝土结构耐久性应按下列极限状态评定:  
1 钢筋开始锈蚀极限状态;  
2 混凝土保护层锈胀开裂极限状态:  
3 混凝土保护层锈胀裂缝宽度极限状态。  
5.1.2   钢筋开始锈蚀极限状态应为混凝土中性化诱     钢筋脱钝   的状态;混凝土保护层锈胀开裂极限状态应为钢筋锈蚀产物引起   混凝土保护层开裂   的状态;混凝土保护层锈胀裂缝宽度极限状态应为   混凝土保护层锈胀裂缝宽度   达到限值时对应的状态。

6.1.1 氯盐侵蚀环境混凝土结构耐久性应按下列极限状态评定:  

1 钢筋开始锈蚀极限状态  

2 混凝土保护层锈胀开裂极限状态  

6.1.2 钢筋开始锈蚀极限状态应为钢筋表面氯离子浓度达到 钢筋脱钝 临界氯离子浓度的状态; 混凝土保护层锈胀开裂 极限状态应为钢筋锈蚀产物引起 混凝土保护层开裂 的状态。


7.1.1 冻融环境混凝土结构耐久性应按下列极限状态评定:  

1 混凝土构件表面剥落极限状态;  

2 钢筋锈蚀极限状态。  

7.1.2 混凝土构件表面剥落极限状态应为冻融循环作用引起混凝土 构件表层 水泥砂浆脱落、粗骨料外露,构件表面剥落达到 剥落率 限值、 深度 限值的状态;钢筋锈蚀极限状态应包括钢筋开始锈蚀极限状态 、混凝土保护层锈胀开裂极限状态。


8.1.1   硫酸盐侵蚀环境混凝土结构耐久性应按混凝土构件腐蚀损伤极限状态评定。混凝土构件腐蚀损伤极限状态应为   混凝土腐蚀损伤深度   达到限值的状态。混凝土腐蚀损伤深度限值对钢筋混凝土构件取混凝土保护层厚度,对素混凝土构件应取截面最小尺寸的5%与70mm 二者中的较小值。

第9章 出现碱-骨料反应即是极限状态。

编者:

1.影响承载能力方面表述较全面。

2.影响适用性方面未有表述。前面几本标准规范也几乎无表述。


03

耐久性修复


《混凝土结构耐久性修复与防护技术规程》JGJ/T 259-2012

4  钢筋锈蚀修复

5 延缓碱骨料反应措施及其防护  
 


6 冻融损伤修复
 
 
 
7 裂缝修补  
 

 
8 混凝土表面修复与防护  
 

编者:

1.耐久性的修复越早越便宜。

2.影响到安全性能时,需要先修复安全性能,然后考虑保护安全性能和适用性能的措施。

3.碱-骨料反应可以延缓不可以消除,钢渣混凝土同样。延 缓措施也不是一定有效,需看工程情况。



04

参考文献

[1] 《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476-2019

[2] 《既有混凝土结构耐久性评定标准》GB/T 51355-2019
[3] 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018
[4] 《混凝土结构设计标准》GB 50010-2010(2024年版)
[5] 《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144-2019
[6] 《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015
[7] 《混凝土结构耐久性修复与防护技术规程》JGJ/T 259-2012

  • 加倍努力
    加倍努力 沙发

    学习了混凝土结构的耐久性能,多谢了。

    2024-06-11 16:25:11

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这个家伙什么也没有留下。。。

混凝土结构

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