混凝土结构耐久性的检测与评估研究(图文)

1、混凝土结构耐久性的检测与评估研究(图文)论文导读：改建前委托上海市建筑科学研究院进行检测并作损伤状况评估。检测结果显示两栋楼房耐久性损伤状况相似。故本文只针对5号楼进行耐久性损伤状况的评估以及剩余使用寿命的预测。混凝土结构耐久性评估的根本程序是：专业评估机构接受委托后,首先进行初步调查和初步评价,判断结构是否需要进行详细调查和检测。关键词：耐久性，评估，使用寿命，历史建筑物，检测1、工程概况某大楼是上海市优秀近代历史保护建筑，位于上海市东大名路丹徒路口。其辅助建筑4号楼、5号楼，均为五层现浇钢筋混凝土框架结构，建筑面积3100m2，建于1917年，已有90多年历史，房屋均有一定老化损伤。在使用

2、过程中，梁柱曾进行过大范围加固维修：楼板面配钢筋网并浇注5060厚细石混凝土；梁下部钢筋除锈并水泥砂浆粉平；局部柱体用L100L120等角钢自柱底到梁底进行加固；各梁柱均用1015mm厚水泥砂浆粉饰。近期拟改建为商务中心。4号楼一、二层作为商场，三至五层作为小车车库；5号楼底层作为小车车库，二至五层作为办公楼。改建前委托上海市建筑科学研究院进行检测并作损伤状况评估。检测结果显示两栋楼房耐久性损伤状况相似。故本文只针对5号楼进行耐久性损伤状况的评估以及剩余使用寿命的预测。2、构件受力性能评估2.1梁的受力性能评估国内外学者对在役钢筋混凝土构件承载力的研究可分为有限元分析和试验研究两大类。现有的研

3、究结果说明，钢筋锈蚀对受弯构件承载力的影响主要表达在：1钢筋截面减少；2钢筋屈服强度降低；3钢筋和混凝土之间的粘结性能退化；4钢筋锈蚀使受压混凝土承受压-拉双向应力，从而降低钢筋周围混凝土抗压强度。根据检测结果可知，梁主筋锈损率普遍到达23.4%28.4%之间，个别梁构件锈损率更高，甚至出现箍筋锈断的现象。并且混凝土保护层胀裂宽度到达12mm，其粘结强度削弱严重，使得钢筋与混凝土之间的相对滑移增大，钢筋应变趋于均匀，钢筋的应变小于其周围混凝土的平均应变，从而导致抗弯承载力降低。由于锈蚀胀裂后粘结性能的严重退化，锈后钢筋混凝土受弯构件易发生粘结破坏，其承载力主要取决于粘结强度，当构件发生破坏时，

4、取，那么由公式：和可得净跨为3m的梁的极限承载力在66.7199kNm之间，离散性较大。2.2柱的受力性能评估以轴心受压柱为例，其保护层均已经开裂，此时，除了考虑钢筋截面面积的减小、屈服强度降低外，还应考虑界面几何损伤的影响，其正截面受压承载力按下式：但是，由于钻芯取样测试所得的混凝土强度很低，在6.419.9MPa之间，离散性很大。并且混凝土疏松、剥落现象严重，取样时很多芯样碎断、酥碎，个别成渣状，柱中均不同程度的存在明显的水平缝，缝中粘结极差。所以，虽然单纯的根据标准中所列公式计算得到的承载力较高，但并不表示其耐久性依旧良好。科技论文。需要综合考虑各种因素，才能得到适当的结论。作者认为结构

5、中柱的承载能力已经严重退化，并不适宜继续使用。具体分析见下文。3、耐久性等级评定结构耐久性评估包括结构耐久性等级评定、结构构件及结构的寿命预测。其目的是考虑结构耐久性能退化的影响,判定结构在指定的目标使用年限内是否满足平安性和适用性的要求,或在限定的使用条件和正常维护条件下,其剩余使用寿命是否满足目标使用年限的要求,决策应采取的措施,以最低代价确保结构耐久适用、平安可靠,有效地延长其使用寿命。混凝土结构耐久性评估的根本程序是：专业评估机构接受委托后,首先进行初步调查和初步评价,判断结构是否需要进行详细调查和检测。混凝土结构耐久性评定方法主要有多指标分级加权评定法、基于剩余使用寿命的评定方法、模

6、糊综合评定法等，其相应的耐久性等级划分方法也不相同。本文对建筑物耐久性等级的评定采用的是?混凝土结构耐久性评定标准?以构件角部钢筋为例，取保护层厚度梁为35mm、柱为30mm，混凝土强度等级C30那么：梁构件的锈损厚度为0.21mm，柱构件的锈损厚度为0.38mm。而检测结果显示的构件主筋锈损厚度普遍到达2mm左右。可见构件钢筋的锈损率已经远远超过了构件耐久性失效时的钢筋截面锈损率u。另外，该建筑物构件的裂缝宽度大局部在2mm左右，有的甚至到达了5mm，已经严重超过了?混凝土结构设计标准?GB50010-2002规定的二类环境裂缝控制等级三级的最大缝宽度限值0.2mm。据此，可判断其剩余使用寿

7、命为零。下面再介绍一种混凝土结构剩余使用寿命评估的快速经验法以作比拟。混凝土结构剩余寿命的快速评估法由工程经验得出依据因素：1受力裂缝：到达某一临界值, 那么剩余寿命不多了；2主筋锈蚀：到达某一临界值, 那么耐久性不长了。3混凝土腐蚀：影响结构耐久性。4房屋过分倾斜：不能继续使用。该方法的临界值如下表1所示：表1 混凝土结构寿命评估表 工程 临界值 Ri 1柱、墙受力裂缝 1mm 0.04 2沿主筋裂缝 2mm 0.05 3混凝土腐蚀 用螺丝刀可旋入5mm 0.04 4房屋倾斜 1/20 0.06 5环境恶劣 0.2 表中 环境恶劣; 一项指内高温、高湿、强酸、强碱表2 i的取值 发生项数 i

8、 1 1 2 0.8 3 0.6 4 0.5 那么剩余使用寿命为Lr=L0 xRixixDi。式中，L0参考寿命，混凝土一般取150年；Ri按表1取单项Ri的最小值；i组合系数，如果表1中有多项发生，i按取表2中的相应值；Di抗灾系数。如结构方案不符合抗震要求等，取Di=0.8；假设结构遭受过火灾，那么Di=0.7；假设设计考虑火灾或灾后已经修复以及未发生火灾，那么Di=1。那么根据检测结果，该建筑物的剩余使用寿命为：5、结论1研究结果说明，该建筑物构件受力性能不容乐观，已经接近或到达耐久性极限状态，综合评定在三级c级或以下，预测其剩余使用寿命为03.6年之间。非经全面有效的维修加固，已不适宜继续使用。但就经济性而言，结构耐久性已经失效，并已到达极限使用寿命，即剩余使用寿命为零。科技论文。2研究在役钢筋混凝土结构的耐久性与承载力寿命预测, 对于防止建筑物倒塌事故的发生, 减少经济损失具有十分重要的意义。本文基于现行标准的要求，以对工程实例进行评估和预测的形式，得到了目标建筑物的各项性能的评估和预测结果。是理论研究的实践和进一步论证，验证了该计算方法的工程实用性，并且对与工程实际中类似案例具有一定的指导和借鉴意义。参考文献【1】结构可靠度分析方法综述.中国农村水利水电2002 .8【2】结构可靠