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混凝土耐久性基本理论 混凝土的耐久性基本理论 学教学安排 第一章.绪论 一.钢筋混凝土耐久性 定义及现状 二. 主要研究内容 第二章 .耐久性基本理论 一.混凝土抗冻性能 二.碱骨料反应 三.混凝土的碳化（中性化） 四.氯离子渗透（及扩散）引起的钢筋锈蚀； 五.其它物理化学侵蚀 六.对策 第三章.钢筋混凝土的耐久性设计方法 一.基于可靠度理论的设计方法 二.混凝土材料耐久性设计方法 三.存在的问题 学教学参考书 1．《砼结构耐久性》金伟良，赵雨习。科学技术出版社，2002 2． 《砼学》重建工，中建出版社 3． 《砼的徐变》，惠荣炎等，中铁出版社 4． 《砼的性能》，A.M.内维尔，中建出版社 5．《砼力学》，江见鲸，冯乃谦，中铁出版社 6．《三向应力砼》，蒋家奋主编 8．《高性能砼》，吴中伟，廉慧珍。中铁出版社，1999 9． 《混凝土结构耐久性设计与施工指南》CCES01-2004 10. 《混凝土结构耐久性平定标准》2006 11. CEB耐久混凝土设计指南.周燕等译.1991 12. 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定2005.中华人民共和国行业标 准 第一章.绪论一.钢筋混凝土耐久性 定义及现状 结构耐久性 定义:结构及其部件在可能引起材料性能劣化的各种环境作用下能够长期维持其应有性能的能力。 材料性能劣化(在物理作用、化学作用、生物等作用下逐步丧失原有性能) 物理作用(外力.冰冻.水压.温度变化.风砂.等) 化学作用(各种化学腐蚀）． 生物作用（各种微生物对材料的吞噬） 结构使用年限:结构建成后,在预定的使用与维修条件下,结构所有性能均能满足预定的要求的实际年限. 钢筋混凝土耐久性现状 实际情况：公路（高等级、高速）一般8-20年寿命 桥梁一般20-70年 工民建一般20~50年 过去经验：材料: fcu↑T↑(T使用年限) 砼配合比（W/C）↓，C↑ W/C≤0.45~0.55 C≥300~350kg/m 结构措施:保护层厚度;加大尺寸;限制裂缝宽度. 70年代出现高效减水剂后，80年代高强砼很容易实现C50-C80 C≥400~500kg/m ,W/C≤0.4~0.3(0.2) 新问题：水化热↑温差↑降温↑ 温度应力↑，收缩应力↑，徐变↓,Eh↑：砼早期开裂→T↓ 耐久性失败的工程事例 214国道某桥墩根部冻融破坏 襄渝线清溪河大桥缺损照片 青藏公路桥墩冻胀破坏 故宫(紫禁城)建成于1420年) 砖木结构 赵州桥建于(公元605-618年) 1937-------钱塘江大桥(钢混结构) 国内外有关研究动向 上个世纪中美国、德国、苏联、日本等国就已经开展了有关混凝土耐久性研究 1960年国际材料与结构研究联合会(RILEM)成立了”混凝土中钢筋腐蚀”技术委员会; 1978-1993连续6次召开了建筑材料与构件的耐久性国际学术会议 1989年日本制定了”混凝土结构物耐久性设计准则” 1992年欧洲混凝土委员会制定了” 《耐久性混凝土设计指南》” 2001年亚洲混凝土模式规范委员会制定了” 《亚洲混凝土模式规范》(ACMC2001)” 基于耐久性的设计方法 2004我国土木工程学会提出了《混凝土结构耐久性设计与施工指南》 CCES01-2004 二.导致钢筋混凝土耐久性不良主要因素  研究表明，引起钢筋混凝土耐久性降低的主要因素有： ①混凝土的冻融破坏； ②氯离子渗透（及扩散）引起的钢筋锈蚀； ③盐的侵蚀； ④碱骨料反应； ⑤混凝土的碳化（中性化）； ⑥混凝土抗裂性； ⑦混凝土抗磨蚀性(风和水)。 ⑧疲劳和徐变 三.混凝土结构耐久性研究内容 混凝土结构耐久性: 环境作用:(大气环境(CO2、大温差、酸雨)海洋、土壤水（冻溶、化学） 、工业环境、) 材料耐久性:(抗冻、中性化、碱骨料、盐侵蚀) 构件耐久性:(局部与整体退化模型、锈胀模 型、构件承载力退化模型) 结构耐久性:(耐久性设计、耐久性评估) 耐久性评估方法:极限状态可靠度分析方法 评估性能指标:混凝土及钢筋功能失效(强度、钢筋握裹力(含锈蚀)、开裂) 混凝土结构耐久性研究目的 如何延长混凝土结构寿命 混凝土结构耐久性设计 混凝土结构耐久性评估 混凝土结构耐久性研究 第二章 .耐久性基本理论 一.混凝土抗冻性能 二.碱骨料反应 三.混凝土的碳化（中性化） 四.氯离子渗透（及扩散）引起的钢筋锈蚀； 五.其它物理化学侵蚀 六.对策 一.混凝土抗冻性能 ㈠混凝土冻溶破坏机理 混凝土早期受冻机理 早在五六十年代美国著名的水泥