混凝土耐久性检测指标与频率
结构部位
混凝土密实度抗碳化性能抗裂性能电通量C（库仑）
RCM氯离子扩散
系数10-12m2/s碳化深度（cm) 抗裂等级指标值次指标值次指标值次指标值次
车站结构地下连续墙≤2000 各2 - -
- -
II 各1 板≤2000 各2 ≤1.8
1
I 各1 内衬墙≤2000 各2 ≤1.8 I 各1 柱、梁- - - II 各1 车站排风井≤2000 1 ≤2.0 1 I 各1
耐久性混凝土现场检测汇总
工程名称：
结构部位检测项目次数日期取样部位备注
地下连续墙
混凝土密实度
电通量C（库仑）
2
抗裂性能
抗裂等级（II）
1
板
混凝土密实度
电通量C（库仑）
2
抗裂性能
抗裂等级（I）
1
内衬墙
混凝土密实度
电通量C（库仑）
2
抗裂性能
抗裂等级（I）
1
柱、梁抗裂性能
抗裂等级（II）
1
车站结构RCM氯离子扩散系数
10-12m2/s
1
车站排风井
混凝土密实度
电通量C（库仑）
1
抗裂性能
抗裂等级（I）
1 抗碳化性能
碳化深度（cm)
1
提高混凝土耐久性的技术措施 提高混凝土耐久性的技术措施 中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号： 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。混凝土耐久性与诸多因素有关，但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维 修与例行检测。就本文而言，重在从施工过程控制的方面来保证混凝土的耐久性，即根据混凝土结构所处的环境作用等级进行混凝土原材料选择、配合比选配，并加强施工工艺控制，特别是混凝土养护的温度、湿度控制等。 1原材料选用 1.1水泥 采用品质稳定、强度等级不低于P.O42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴)，禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定：水泥的比表面积不宜超过350m2/kg，碱含量不应超过0.60%，游离氧化钙含量不应超过1.5%，水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%)，C4AF 含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%～45%之间的水泥。 1.2粗骨料 选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石，压碎指标不大于10%，母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2，含泥量小于0.5%，针、片状颗粒含量不大于5%，颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5～20mm，且分两级储存、运输、计量，5～10mm颗粒质量占(40±5)%，10～20mm 颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱―硅酸反应砂浆棒膨胀率为0.10～0.20%的活性骨料时，由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 1.3细骨料
提高混凝土结构耐久性的技术措施 混凝土结构的设计寿命要求一般为40~50年，有的要求上百年。而现实中，处于腐蚀环境中的混凝土远远达不到设计寿命要求，有的在15~20年就出现了钢筋锈蚀破坏，甚至不足五年就开始修复。此方面的花费是惊人的，已经是一个重大经济问题。因此，提高混凝土结构耐久性的意义是不言而喻的。 提高混凝土结构耐久性措施主要包括两大类：基本措施和补充措施。基本措施的基本内容是：通过仔细设计与施工，最大限度地提高混凝土本身的耐久性，在使用中保持低渗透性，以限制环境侵蚀介质渗透混凝土，从而预防钢筋锈蚀。 ①最大限度地改善混凝土本身性能，是提高混凝土结构耐久性的许多措施中最经济合理的。 （1）结构采用耐久性设计。 （2）提高混凝土保护层厚度和质量。 （3）采用高性能混凝土。 ②补充措施是指：环境侵蚀作用特别严重时，或设计、施工不当，单靠上述基本措施还不能保护混凝土结构必要的耐久性时，需要另外增加的其他防护措施。有以下几方面： （1）采用耐腐蚀钢筋。 （2）对混凝土进行表面处理。 （3）混凝土中掺加阻锈剂。 （4）电化学保护
结构设计 1、结构选型和细部设计 频繁地干温交替会加剧钢筋锈蚀，所以在结构选型和细部设计时，应昼限制混凝土表面、接缝和密封处积水，加强排水，尽量减少受潮和溅湿的表面积。 由于环境侵蚀介质在构件棱角或突出部分可以同时从多方面侵入混凝土，而凹入部分易积存侵蚀介质、应力异常，因此从提高混凝土结构耐久性角度出发，混凝土构件选型应力戒单薄、复杂和多棱角。预计腐蚀破坏严重的构件应便于检测、维护和更换。 2、控制裂缝 不可控制的裂缝包括混凝土塑性收缩、沉降或过载造成的裂缝，常为较宽的裂缝，应针对成因采取措施预防开裂，即使难以预料也应加以引导，使其发生于次要部位或便于处理的位置。 可控制裂缝是靠传统的结构设计知识，按结构几何尺寸与荷载可以合理预防和控制的裂缝。 七、提高海工混凝土耐久性的技术措施 国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示，当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有： （1）高性能海工混凝土 其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土较高的抗
试论混凝土结构的耐久性及其检测 摘要：混凝土结构是目前应用最广泛的工程结构，因此对现有混凝土结构及正在建设的混凝土结构进行的耐久性检测与评估就显得十分重要。本文结合作者的工作实际对混凝土结构的耐久性检测与评估过程进行讨论。 1、前言 混凝土结构在土木工程中得到应用以来，它的诸多优点已经得到充分体现，因此混凝土结构是目前应用最广泛的结构。虽然混凝土结构具有寿命长和较长时间无需维护的特点，但任何结构在长期的自然环境和使用环境的双重作用下，其功能将逐步衰减，这是一个不可逆的客观规律。混凝土结构在外部因素及其自身内在因素作用下，其安全性和使用功能都将有所下降。在这种情况下，混凝土结构耐久性问题就日益突出。 从混凝土应用于土木工程至今，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限；这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的不利变化引起的，但更多的是由于结构的耐久性不足导致的；特别是沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，导致钢筋锈蚀而使结构发生早期损坏，丧失了结构的耐久性能，已成为实际工程中的重要问题。早期损坏的结构需要花费大量的财力进行维修补强，甚至造成停工停产的巨大经济损失。 所谓混凝土结构耐久性，是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力。国内外经验表明，混凝土对环境作用的抗力不够只是一个方面，施工质量差则是混凝土结构耐久性不良的主要原因之一。多种环境侵蚀会损害混凝土耐久性，但其中最主要的是钢筋锈蚀应起的混凝土开裂、剥落，钢筋断面减小，粘结力丧失，最终导致混凝土结构破坏，缩短使用寿命。 在施工、设计、维护等都会影响混凝土耐久性。常见的施工问题如混凝土质量不合格、钢筋保护层厚度不足都有可能导致钢筋提前锈蚀。另外，在混凝土结构的使用过程中，由于没有合理的维护而造成结构耐久性的降低也是不容忽视的，如对结构的碰撞、磨损以及使用环境的劣化，都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。 一位美国学者通过调查研究得出工程质量风险管理费用的“五倍定律”：对新建项目在钢筋防护方面在五个不同阶段的投资，每推迟一个阶段进行防护，其投入的资金分别是上一阶段的五倍。这四个阶段是建设阶段，始锈阶段，涨裂阶段，破坏阶段。所以对混凝土结构的耐久性检测与评估就显示出其重要性与必要性。我们国家现在正是进入大规模建设的阶段，在建设阶段投入必要的资金对混凝土结构进行必要的耐久性设计与施工控制，将大大减少后期对建筑维护的投资，真正做到使用寿命设计。 2、影响混凝土材料耐久性的机理
混凝土技术发展的一个终极目标是最大限度地延长其使 用寿命，也即耐用性（Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ）问题。这就对混凝土的长期性能特别是耐久性提出了更高的要求。另外一个很重要的问题是混凝土技术的可持续发展，其目标就是要使混凝土技术的发展与资源、环境等实现良性循环，尽量减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾，大量利用优质的工业废弃物和矿石，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染［１］。 １混凝土的耐久性 混凝土的耐久性可定义为“在使用过程中经受气候变化、化学侵蚀、磨蚀等各种破坏因素的作用而能保持其使用功能 的能力”［２－３］ 。一般混凝土建筑物的使用寿命要求在５０年以上，很多国家对桥梁、水电站大坝、海底隧道、海上采油平台、核反应堆等重要结构的混凝土耐久性要求在１００年以上。气候条件适中的陆上建筑物，应要求混凝土在２００年内安全使用。我国ＧＢ５００１０—２００２《混凝土结构设计规范》规定，混凝土的耐久性设计应按照环境类别和设计使用年限进行，分为５０年和１００年２个耐久性预期目标，对于重大、重要工程应按照１００年寿命来设计混凝土。近几年来，我国已有不少工程的混凝土设计寿命达到１００年，这些工程大都结合环境条件和特点，采取专门有效的措施，以充分保证混凝土工程的耐久 性设计要求。比较著名的百年工程有三峡大坝、东海大桥、南 京地铁１号线、崇明越江通道北港桥梁、重庆朝天门大桥空心桥墩、杭州湾大桥等［４］。 但是近几十年以来，混凝土构筑物因材质劣化造成失效以至破坏崩塌的事故在国内外也是屡见不鲜，并有愈演愈烈之势。 国际上混凝土的大量使用始于２０世纪３０年代，到五六十年代达到高峰［１］。许多发达国家每年用于建筑维修的费用都超过新建的费用。 过去，除了大型水利工程外，我国混凝土工程的耐久性问题长期不受重视，混凝土结构没有达到预期的使用寿命，受环境作用过早破坏的实例很多，由此造成的经济损失也很大。由于许多工程设计只满足荷载要求，而没有提出耐久性的要求，使已建成的混凝土构筑物存在耐久性隐患。我国在５０年代兴建的水电站大坝有很多已经成为“病坝”，我国的混凝土工程量在改革开放３０多年来突飞猛进，可以预见，耐久性不佳的混凝土工程的劣化问题将会日趋严重。因此，混凝土耐久性问题越来越受到人们的重视。１．１混凝土的耐久性破坏 混凝土耐久性涉及到混凝土性能的方方面面，是影响混凝土使用寿命的首要因素。造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样，主要可分为：（１）物理破坏：由温度变化引起的收缩膨胀裂缝（这是由于混凝土内骨料和硬化水泥浆体不同的温度膨胀系数而引起），如冻融循环、除冰盐分对混凝土的剥蚀等；（２）化学破坏：由混凝土内部材料引起的碱骨料反应以及外部侵蚀性离子（Ｃｌ－）引起的诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀（ＳＯ４２－）以 混凝土的耐久性和可持续发展问题述评 周维１，朱惠英２ （１．广西建筑工程质量检测中心，广西南宁 ５３００１１； ２．广西建筑科学研究设计院，广西南宁５３００１１） 摘要：从提高混凝土耐久性和混凝土技术可持续发展方面概述现代混凝土技术的发展趋势和发展方向。混凝土技术发展的根 本方向是坚持可持续发展战略，在与地球资源环境和谐共生的发展基础上，最大限度地改善混凝土的耐久性，提高其使用寿命。 关键词：混凝土；耐久性；可持续发展中图分类号：ＴＵ５２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－７０２Ｘ（２００７）０９－００７７－０５ Ｒｅｖｉｅｗｏｆｄｕｒａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ ＺＨＯＵＷｅｉ１，ＺＨＵＨｕｉｙｉｎｇ２ （１．ＧｕａｎｇｘｉＢｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＱｕａｌｉｔｙＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００１１，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕａｎｇｘｉＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００１１，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ） 收稿日期：２００７－０５－１２ 作者简介：周维，男，１９６５年生，广西柳州人，高级工程师。通迅联系 人： 朱惠英。 全国中文核心期刊
中国土木工程学会标准CCES 01－2004 混凝土结构 耐久性设计与施工指南 Guide to Durability Design and Construction of Reinforced Structures 2004年1月
前言 鉴于工程安全性与耐久性对我国当前大规模土建工程建设的重要意义，中国工程院土木水利与建筑学部于2000年提出了一个名为“工程结构安全性与耐久性研究”的咨询项目，旨在联络国内专家，就我国土木和建筑工程结构安全性与耐久性的现状与亟待解决的问题进行探讨，并为政府部门提供技术政策方面的建议。考虑到混凝土结构的耐久性问题最为突出，而现行的设计与施工规范在许多方面又不能保证工程的耐久性需要，所以项目组决定联系各方专家，组织成立编审组，着手编写混凝土结构耐久性设计与施工的指导性技术文件，供工程设计、施工与管理人员使用。与此同时，国家建设部建筑业司和科技司也委托中国土木工程学会与清华大学土木系就建筑物耐久性与使用年限的课题进行研究。这份《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，就是依托上述项目和课题，在国内众多专家的共同参与下编审完成的。环境作用下的混凝土结构劣化机理非常复杂，许多方面还认识不清，而且耐久性问题又具有相当大的不确定性与不确知性。在这种情况下，提出指南这样的指导性技术文件，可能更便于设计、施工人员能够结合工程的具体特点使用。《指南》的初稿、讨论稿和送审稿曾分别在2001年、2002年两次学术会议上和在会后广泛征求过意见并经多次修改。由于时间和认识上的限制，不足之处，有待今后定期补充。 2003年6月，中国土木工程学会报请国家建设部组织领导小组和专家组对指南送审稿进行审查和鉴定，并获得通过；经中国土木工程学会研究认定，本指南作为中国土木工程学会技术标准。 本指南将每年做局部修订补充，并发布于中国土木工程学会网站(https://www.doczj.com/doc/6216689059.html,)。 对指南在使用过程中发现的问题，请将意见和建议寄：清华大学土木系结构工程实验室（邮编100084，电子信箱Jiegou@https://www.doczj.com/doc/6216689059.html,）转有关编写人。 指南编审组 2003年
《混凝土耐久性试验室“浙商品牌杭州中测”》 一、概述 本试验系统是一种综合性的多功能气候模拟试验设备，其能够在一定范围内模拟自然环境中的温湿度、日照、淋雨、盐雾（NaCl、MgCl2等）、冻融与干湿交替、盐溶液（氯盐、硫酸盐、镁盐）中的腐蚀与干湿交替、大气、CO2、NOx、SO2气体等环境，实现对水泥(沥青)混凝土耐久性的评定。主要功能是在一定空间内模拟一种或多种气候条件状态，可进行混凝土试件的高温干燥试验、低温冻融试验、湿热寒潮试验、高低温交变循环试验、、温湿交变循环试验、盐雾试验、淋雨试验、光照试验及具有盐类或化学物质浸蚀的试验等，为试验样品提供多种环境条件和不同的测试手段，并实现不同环境耦合的模拟试验、不同环境与荷载耦合试验，包括气候环境与力学荷载作用的综合、气候环境与腐蚀工业环境的综合等，且充分考虑试验的综合环境设置、荷载施加反力架的布置、腐蚀环境下加载方式和设备防护等多种综合因素。本试验系统是以“工程应用环境模拟与仿真”为基础，提供了在不同的工程应用环境条件下，为工程材料提供多种环境条件和不同的测试手段下耐久性能的智能环境模拟测试系统。 防腐蚀处理：系统材料、设备及相关附属配件均选用高耐腐蚀性SUS316不锈钢材料和非金属复合材料；有关电器元件均进行隔离或密封防腐蚀处理，系统设计时对试验装置的整体及与腐蚀介质接触的各个部件、管路、电器元件都进行了防腐和密封设计，包括材质、部件的连接、节点的处理等均具有一定的防腐质保年限。
二、满足标准： GB-T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 三、主要技术规格及参数： 1 工作室尺寸： 3500×4300×2000（宽×长×高）mm 2 温度范围：－20℃～+60℃ 3 温度偏差：±3℃ 4 温度波动度：≤±1℃ 5盐水浓度：3～5% 6.雾粒大小： (5～10)um 7.盐水流量：150～250L/h 8.人工雨方向：垂直向下 9.承重： 2吨/车×2辆 10.试件尺寸： 2500×600×500（mm） 11.试件数量：两件 12.制冷系统冷却方式：风冷式 13.温度控制方式： PID控制方式 14.光源：紫外灯管（UVA） 15.灯管距试件距离： 50mm 16.灯管间距： 70mm 17.碳化试验：通过流量、时间控制浓度，CO2气体浓度用进口浓度仪控制。 18.电源： 380V±10%，50Hz，120KW
混凝土耐久性评定的方法和处理 【摘要】耐久性是混凝土检验评定的重要工作，其中最重要的包括抗冻性，抗渗性和大气稳定性方面，本文提出检验评定方面问题及具体方法。 【关键词】耐久性验评；抗冻等级；渗透性；氯离子评价 砼耐久性检验评定是一项十分重要的工作，关系到建筑砼结构的全部检验和评定，其中最重要的包括抗冻性、抗渗性和大气稳定性方面，提出检验评定方面存在的一些问题及相应的处理措施。 1 砼抗冻等级确定方法存在的问题 砼抗冻等级是衡量砼耐久性的一个重要指标。现在国家修订的标准中规定砼抗冻等级的试验方法，无论是快冻法还是慢冻法，都会使砼试块在冷冻前后完全处于水中浸泡和融化并吸收水分。其中存在的缺陷是：试块吸收水分后的含水率多少完全取决于砼试块在水中的吸水性，与完全暴露在自然环境中的实际含水率无关联性。另一个是试块完全浸在水中后，其含水率高低同时受水压力和毛细孔压力的双重影响；而暴露在自然环境中且同时临近水面的砼(水位变化处)，其实际含水率同时受毛细孔压力和毛细孔凝结现象(吸湿)的双重影响，两者之间也无好的相关性。 如果根据这种抗冻试验方法确定的抗冻等级，也只能反应在规定饱和水状态下砼的抗冻性，并不能完全反应砼在自然环境中的真实抗冻性。其结果是在水中吸水性低的砼冻融循环次数多，抗冻等级则高。但砼在自然环境中的吸湿性及砼孔隙体积的吸湿性却都可能
大，砼的含湿率特别是相对于砼孔隙体积的含湿率反而更高，导致砼的实际抗冻性并不一定好，甚至比抗冻等级低的砼还要差。即使是处于自然环境中临近水面的砼，由于其含水率的高低与完全浸于水中的砼含水率不同，实际抗冻性与设计标准规定的抗冻试验结果也会不同。 2 对砼抗冻等级确定方法的处理 建筑砼的大部分结构处于自然环境中，实际含水率主要取决于砼在大气环境的吸湿性。暴露在自然环境中且同时临近水面的砼含水率，既取决于砼的吸湿性，又取决于砼在毛细孔压力作用下的吸水性。对此为了能更好地反映和评价砼工程的真实抗冻性，要求做到：２．１对于完全暴露在自然环境中的砼结构件，要重点考虑砼结构在大气环境的抗冻性。抗冻融试验方法应将水融法改为气融法。具体的试验方法可以将砼试块放在蒸气养护室或蒸气养护箱内进 行吸湿和融化，然后再放入冰箱中冷冻。砼抗冻等级的确定也应按气融法为依据，才能够较好的反映多数砼结构在实际使用环境中抗冻性。 ２．２对于完全暴露在自然环境中且同时临近水面的砼工程，要同时考虑砼的吸湿性和砼在毛细孔压力作用下的吸水性对砼抗冻 性的影响。因此在进行气融法冻融试验的过程中，融化时将试块的底西面与水面保持接触，使试块同时受毛细孔吸水性和吸湿性的双重影响，然后再进行冷冻试验。 3 砼水压渗透测试方法存在的问题
中国土木工程学会标准CCES 01-2004 混凝土结构耐久性设计与施工指南 一、 《混凝土结构耐久性设计与施工指南》 CCES 01－2004的2005年修订版，已于2005年10月由中国建筑工业出版社正式出版 2005年修订版说明 根据《指南》第一版(CCES 01－2004)使用过程中征集到的意见、建议以及近期获得的新的信息，这一修订版对原有条文作了局部的修改、补充和必要的订正，并以单印本的形式正式发行，取代原先刊载于文集《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（中国建筑工业出版社2004年5月第一版）中的条文。与第一版相比，修订版增添了一些新的条文和附录，篇幅增加近40％。读者如欲继续使用指南第一版中的条文内容，请注意新的修订版中已作出的更改，后者可从以下网站查得： 中国土木工程学会 https://www.doczj.com/doc/6216689059.html, 2005年9月 二、 《指南》2005年修订版的主要修改内容 持有《指南》第一版的读者如欲继续使用或参考第一版的条文，请注意修订版中已作出的局部修改，其中与第一版有较大区别的，可下载修订版中的如下条文。至于修订版中的增加内容，可参阅新出版的指南，主要有：对于不同环境类别和作用等级下的混凝土原材料品种与用量的范围作了限定；对混凝土养护和钢筋保护层厚度的合格验收要求作了补充；新增了附录C（氯离子侵入混凝土过程的Fick模型）和附录D（后张预应力混凝土体系的耐久性要求）。 1 环境类别与环境作用等级 修订版对环境类别和环境作用等级有个别调整，相关条文如下，与之对应的第一版中条文为3.0.4条。
3.1.1 结构所处的环境按其对钢筋和混凝土材料的不同腐蚀作用机理分为5类（表3.1.1）。 表3.1.1 环境分类 类别 名称 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ1Ⅴ2Ⅴ3碳化引起钢筋锈蚀的一般环境 反复冻融引起混凝土冻蚀的环境 海水氯化物引起钢筋锈蚀的近海或海洋环境 除冰盐等其他氯化物引起钢筋锈蚀的环境 其他化学物质引起混凝土腐蚀的环境: 土中和水中的化学腐蚀环境 大气污染环境 盐结晶环境 注：氯化物环境（Ⅲ和Ⅳ）对混凝土材料也有一定腐蚀作用，但主要是引 起钢筋的严重锈蚀。反复冻融（Ⅱ）和其他化学介质（Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3） 对混凝土的冻蚀和腐蚀，也会间接促进钢筋锈蚀，有的并能直接引起 钢筋锈蚀，但主要是对混凝土的损伤和破坏。 3.1.2 环境作用按其对配筋（钢筋和预应力筋）混凝土结构侵蚀的严重程度分为6级（表3.1.2）。 表3.1.2 环境作用等级 作用等级 作用程度的定性描述 A B 可忽略 轻度
混凝土耐久性 混凝土是水利水电工程建设及其它建筑工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一。混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标，在设计施工中往往把混凝土的抗压强度作为主要技术指标而对混凝土的耐久性重视不够。混凝土的耐久性是指组成混凝土的材料在长期使用过程中，抵抗其自身及环境因素长期破坏作用，保持其原有性能而不变质、不破坏的能力，主要指抗渗性、抗冻性、抗碳性、抗化学侵蚀及碱集料反应等。以下根据国内外已有研究成果对混凝土各项耐久性能指标的影响进行评述。 1. 混凝土工程耐久性不足的后果 混凝土因其工程量大，将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示，美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万美元，每年所需维修费或重建费用约3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已损坏，平均每年有150～200座桥梁部分或完全坍塌，寿命不足20年；美国共建有混凝土水坝3000座，寿命30年，其中32%的水坝年久失修。美国对二战前后修建的混凝土工程，在使用30～50年后进行加固维修所投入的费用，约占建设总投资的40%～50%以上。中国50～60年代所建设的混凝土工程已使用40余年，如果我国混凝土工程的平均寿命30～50年计，在今后的10～30年内，为了维修建国以来所建基础设施的费用，将是极其巨大的。 日前，我国的基础设施建设工程规模宏大，每年高达2万亿元人民币以上，约30～50年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费用或重建费将更巨大。作为21世纪的高性能混凝土，更要从提高混凝土耐久性入手，以降低巨额的维修和重建费用。 2. 影响混凝土耐久性的因素 2.1混凝土的抗渗性。 混凝土的抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好，混凝土的抗渗性越好。混凝土的耐久性与水和其它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关，因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就高。 2.2混凝土的冻融破坏。 当结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内空隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的气孔结构和气泡含量多少密切相关。气孔越少越小，破坏作用就越小，封闭气泡越多，抗冻性就越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了气孔结构和含气量外，还与混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率及其间的含水率有关。 2.3混凝土的碳化。混凝土的碳化，是指混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2起化学反应，生成中性的碳酸钙CaCO3。未碳化的混凝土呈碱性，混凝土中钢筋保持钝化最低（临界）碱度是PH值为11.50，碳化后的混凝土PH值为8.50～9.50。碳化使混凝土的碳度降低，同时，增加混凝土孔隙溶液中氢离子数量，使混凝土对钢筋的保护作用减弱。当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积比原来膨胀2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内，从而加速了碳化和钢筋的锈蚀。 2.4混凝土侵蚀性。 当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时，会引起水泥石发生一系列化学-物理和物理-化学变化，而逐步受到侵蚀，严重的使水泥石强度降低，以至破坏。常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀、一般酸性水腐蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀、镁盐腐蚀五类。淡水的冲刷，会溶解水泥石中的组分，使用使水泥石孔隙增加，密实度降低，造成对水泥石的破坏，因此，淡水冲刷会对水工建筑有一定影响；当水中溶有一些酸类时，水泥石就会受到溶淅和化学溶
混凝土结构 耐久性设计与施工指南 2004年1月
前言 鉴于工程安全性与耐久性对我国当前大规模土建工程建设的重要意义，中国工程院土木水利与建筑学部于2000年提出了一个名为“工程结构安全性与耐久性研究”的咨询项目，旨在联络国内专家，就我国土木和建筑工程结构安全性与耐久性的现状与亟待解决的问题进行探讨，并为政府部门提供技术政策方面的建议。考虑到混凝土结构的耐久性问题最为突出，而现行的设计与施工规范在许多方面又不能保证工程的耐久性需要，所以项目组决定联系各方专家，组织成立编审组，着手编写混凝土结构耐久性设计与施工的指导性技术文件，供工程设计、施工与管理人员使用。与此同时，国家建设部建筑业司和科技司也委托中国土木工程学会与清华大学土木系就建筑物耐久性与使用年限的课题进行研究。这份《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，就是依托上述项目和课题，在国内众多专家的共同参与下编审完成的。环境作用下的混凝土结构劣化机理非常复杂，许多方面还认识不清，而且耐久性问题又具有相当大的不确定性与不确知性。在这种情况下，提出指南这样的指导性技术文件，可能更便于设计、施工人员能够结合工程的具体特点使用。《指南》的初稿、讨论稿和送审稿曾分别在2001年、2002年两次学术会议上和在会后广泛征求过意见并经多次修改。由于时间和认识上的限制，不足之处，有待今后定期补充。 对指南在使用过程中发现的问题，请将意见和建议寄：清华大学土木系结构工程实验室（邮编100084，电子信箱Jiegou@https://www.doczj.com/doc/6216689059.html,）转有关编写人。 指南编审组 2003年 指南编审组成员
（汉语拼音为序） 巴恒静包琦玮陈肇元*陈蔚凡邱小坛冯乃谦傅智干伟忠郝挺宇洪定海洪乃丰黄士元蒋莼秋金伟良李金玉廉慧珍*林宝玉林志伸刘西拉罗琳吕志涛马孝轩潘德强钱稼茹覃维祖王庆霖吴学敏徐有邻岳庆瑞袁勇赵国藩周君亮 *编审组联系人 指南起草人： 第1、2、3、5章陈肇元；第4、6章廉慧珍、陈肇元；第7章洪乃丰； 附录A1 覃维祖；附录A2 冯乃谦、巴恒静；附录B1 干伟忠；附录B2 路新瀛。 为起草指南第4、5章提供条文初稿的尚有黄士元、冯乃谦、王庆霖、林宝玉、吕志涛、林志伸。 全文由陈肇元、廉慧珍根据汇总意见及建议增补、修改定稿。
混凝土耐久性在线监测（Ⅱ）：含水量变化
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混凝土耐久性在线监测（Ⅱ）：含水量变化-建筑论文 混凝土耐久性在线监测（Ⅱ）：含水量变化 路新瀛1 郭保林2 邵新鹏3 姜言泉3 （1. 清华大学土木工程系北京100084；2. 大连理工大学建设工程学部大连116024；3. 山东高速集团有限公司济南250098） 摘要：研发了可预埋混凝土含水量变化监测探头，并对海洋环境中、位于潮差区和浪溅区的混凝土表层含水量变化进行了长期在线监测，结果发现：所研发的混凝土含水量变化监测探头不仅可实现全范围精确测量，而且能长时间稳定工作；数据显示：潮差区的混凝土表层一直处于饱水状态，需重点关注冻融循环的侵蚀；而浪溅区的混凝土表层则遭受强的干湿循环；两分区中的混凝土含水量变化均不与大气湿度变化直接相关，故不宜用大气湿度变化来预估混凝土的劣化过程。 关键词：混凝土；含水量；监测 前言 混凝土的劣化多需要水的参与，因此，及时监测混凝土中的含水量及其变化，即可跟踪其中可能发生的劣化过程。由于混凝土本身是个复杂的多相材料，其中的孔溶液也是一个多组分电解质溶液，故从本质上讲，监测混凝土中的含水量或其变化是十分困难的。因此，人们通常用混凝土中的“相对湿度”来间接考察混凝土中含水量的变化。 尽管用来监测大气相对湿度的传感器众多，如电容、电感式、电阻或半导体类或超声探头、光纤传感器等[1-7 ]，但可直接预埋入新拌混凝土中且能进行长期监测的探头几乎没有，这是因为：（1）新拌混凝土中多颗粒体、多胶体和多
混凝土结构耐久性 1.1 混凝土结构耐久性问题的重要性 钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，且一直被认为是一种非常耐久性的结构形式，其应用范围非常广泛。 然而，从混凝土应用于建筑工程至今的150年间，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限。这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的不利变化造成的，但更多的是由于结构的耐久性不足导致的。特别是沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，尤其是钢筋的锈蚀而造成结构的早期损坏，丧失了结构的耐久性能，已成为实际工程中的重要问题。早期损坏的结构需要花费大量的财力进行维修补强，甚至造成停工停产的巨大经济损失。耐久性失效是导致混凝土结构在正常使用状态下失效的最主要原因。 国内外统计资料表明，由于混凝土结构耐久性病害而导致的损失是巨大的，并且耐久性问题越来越严重。结构耐久性造成的损失大大超过了人们的估计。国外学者曾用“五倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性，即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元，那么就意味着：发现钢筋锈蚀时采取措施将追加维修费5美元；混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元；严重破坏时采取措施将追加维修费125美元。 因此，钢筋混凝土结构耐久性问题是一个十分重要也是迫切需要加以解决的问题，通过开展对钢筋混凝土结构耐久性的研究，一方面能对已有的建筑结构物进行科学的耐久性评定和剩余寿命预测，以选择对其正确的处理方法；另一方面可对新建项目进行耐久性设计，揭示影响结构寿命的内部与外部因素，从而提高工程的设计水平和施工质量。因此，它既有服务于服役结构的现实意义，又有指导待建结构进行耐久性设计的理论意义，同时，对于丰富和发展钢筋混凝土结构可靠度理论也具有一定的理论价值。 正因为混凝土结构耐久性的问题如此重要，近年来世界各国均越来越重视混凝土结构的耐久性问题，众多的研究者对混凝土结构耐久性展开了研究，取得了系列研究成果，而材料层面的成果尤为显著。迄今为止，已经形成了混凝土结构耐久性研究框架，如图1-1所示。本章将着重介绍混凝土结构耐久性研究中成熟的相关研究成果。 图1-1 混凝土结构耐久性研究框架 ?????????????????????????????????????????????????耐久性评估耐久性设计结构层次构件承载力的变化粘结性能衰退模型混凝土锈胀开裂模型构件层次钢筋锈蚀碱－集料反应冻融破坏氯盐腐蚀混凝土碳化材料层次工业环境土壤环境海洋环境大气环境环境层次混凝土结构耐久性
青藏铁路高原冻土区 混凝土耐久性试验方法标准汇编 青藏铁路混凝土耐久性试验中心 二○○二年八月 前言 本标准手册是按照《青藏铁路高原冻土去混凝土耐久性技术条件》（科技基函[2002]56号文发布实施）的要求编辑的，能有效方便的指导青藏铁路各施工单位和各质量监督检查部门开展混凝土试验工作。保证青藏铁路高原冻土地区桥涵、隧道、轨枕、电杆、房屋建筑、路基支挡用混凝土的施工质量。 本手册共八篇十二章。 手册编辑单位：青藏铁路混凝土耐久性试验中心 手册编写人员：谢永江黄丹仲新华张勇杨富民 目录 前言 (1) 目录 (2) 第一章抗冻性能试验方法（快冻法） (3) 第二章抗渗性能试验方法 (6) 第三章钢筋锈蚀试验方法（硬化砂浆法） (7) 第四章混凝土抗氯离子渗透性能试验方法 (9) 第五章水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法 (16) 第六章混凝土用骨料碱活性试验方法（快速砂浆棒法） (19) 第七章水泥胶砂耐磨性试验方法 (25)
第八章混凝土抗裂性能试验方法 (22) 第一章抗冻性能试验方法（快冻法） 第1.1条本方法适用于在水中经快速冻融来测定混凝土的抗冻性能。快冻法抗冻性能的指标可用能经受快速冻融循环的次数或耐久性系数来表示。 本方法特别适用于抗冻性要求高的混凝土。 第1.2条本试验采用100×100×400毫米的棱柱体试件。混凝土试件每组3块，在试验过程中可连续使用，除制作冻融试件外，尚应制备同样形状尺寸，中心埋有热电偶的测温试件，制作测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件。 第1.3条快冻法测定混凝土抗冻性能试验所用设备应符合下列规定。 一、快速冻融装置能使试件静置在水中不动，依靠热交换液体的温度变化而连续、自动地按照本方法第1.4条第五款的要求进行冻融的装置。满载运转时冻融箱内各点温度的极差不得超过2℃ 二、试件盒由1～2毫米厚的钢板制成。其净截面尺寸应为110×110毫米，高度应比试件高出50～100毫米。试件底部垫起后盒内水面应至少高出试件顶面5毫米。 三、案秤称量10公斤,感量5克，或称量20公斤，感量10克。 四、动弹性模量测定仪共振法或敲击法动弹性模量测定仪。 五、热电偶、电位差计能在20～-20℃范围内测定试件中心温度。测量精度不低于±0.5℃。 第1.4条快冻法混凝土抗冻性能试验应按下列规定进行： 一、试件成型按照GBJ82-85进行，蒸养预制构件（含梁）的混凝土试块应在与预制构件相同的养护条件下养护，再在标准养护条件下养护28天；其它混凝土试块应在施工现场取样制作，并在与结构物相同的养护条件下养护28天，然后继续标养28天。 冻融试验前四天应把试件从养护地点取出，进行外观检查，然后在温度为15～20℃水中浸泡（包括测温试件）。浸泡时水面至少应高出试件顶面20毫米，试件浸泡4天后进行冻融试验。 二、浸泡完毕后，取出试件，用湿布擦除表面水分，称重，并按本标准动弹性模量试验的规定测定其横向基频的初始值。 三、将试件放入试件盒内，为了使试件受温均衡，并消除试件周围因水分结冰引起
混凝土耐久性能检测作业指导书包括：混凝土抗渗试验等项目。 1应用范围 适用于工业与民用建筑和一般构筑物中普通混凝土，测定硬化后混凝土的抗渗标号。 2编制依据和采用标准 GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》 3检测人员 主检人：周密 4 设备仪器 （1）混凝土抗渗仪 型号：H S/40 量程：4M Pa/c m2 5 抗渗性能检测方法 5.1试样 抗渗试样以6个为1组，规格为顶面直径175m m，底面直径185 m m，高度150 m m的圆台体，一般养护到28天龄期进行试验。 5.2具体的步骤和方法 5.2.1试件养护至试验前1d取出，将表面晾干，然后在其侧面涂一层熔化的密封材料，随即在螺旋或其它加压装置上，将试件压入经烘箱预热过的试件套中，稍冷却后，即可解除压力、连同试件套装在抗渗仪上进行试验。 5.2.2试验从水压为0.1M P a开始。以后每隔8h增加水压0.1M Pa，并且要随时注意观察试件端面的渗水情况。 5.2.3当六个试件中有三个试件端面呈有渗水现象时，即可停止试验，记下当时的水压。 5.2.4在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，则应停止试验，重新密封。 5.3 混凝土的抗渗标号以每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压计算： S=10H－1 式中：H—3个试件渗水时的水压力。 6检测过程中发生意外事故时的处理办法
6.1检测过程中，若发生停电，应在设备使用记录中及时记录，对正在检测的试样妥善保管，供电正常后，及时检测。 6.2检测过程中，若发生设备故障，应在设备使用记录中及时记录，通知仪器设备检修人员进行检修，设备修复后，及时检测。 7检测报告的主要内容报告 7.1样品品种、编号、工程名称、工程部位、设计等级、成型日期、破型日期。 7.2授权试验、审核、批准签字人签名。 7.3若为有见证抽样、监督抽样，应加盖相应的印章。 7.4试验结果。
《混凝土结构耐久性试验系统“浙商品牌杭州中测”》 一、概述 本试验系统是一种综合性的多功能气候模拟试验设备，其能够在一定范围内模拟自然环境中的温湿度、日照、淋雨、盐雾（NaCl、MgCl2等）、冻融与干湿交替、盐溶液（氯盐、硫酸盐、镁盐）中的腐蚀与干湿交替、大气、CO2、NOx、SO2气体等环境，实现对水泥(沥青)混凝土耐久性的评定。主要功能是在一定空间内模拟一种或多种气候条件状态，可进行混凝土试件的高温干燥试验、低温冻融试验、湿热寒潮试验、高低温交变循环试验、、温湿交变循环试验、盐雾试验、淋雨试验、光照试验及具有盐类或化学物质浸蚀的试验等，为试验样品提供多种环境条件和不同的测试手段，并实现不同环境耦合的模拟试验、不同环境与荷载耦合试验，包括气候环境与力学荷载作用的综合、气候环境与腐蚀工业环境的综合等，且充分考虑试验的综合环境设置、荷载施加反力架的布置、腐蚀环境下加载方式和设备防护等多种综合因素。本试验系统是以“工程应用环境模拟与仿真”为基础，提供了在不同的工程应用环境条件下，为工程材料提供多种环境条件和不同的测试手段下耐久性能的智能环境模拟测试系统。 防腐蚀处理：系统材料、设备及相关附属配件均选用高耐腐蚀性SUS316不锈钢材料和非金属复合材料；有关电器元件均进行隔离或密封防腐蚀处理，系统设计时对试验装置的整体及与腐蚀介质接触的各个部件、管路、电器元件都进行了防腐和密封设计，包括材质、部件的连接、节点的处理等均具有一定的防腐质保年限。
二、满足标准： GB-T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 三、主要技术规格及参数： 1 工作室尺寸： 3500×4300×2000（宽×长×高）mm 2 温度范围：－20℃～+60℃ 3 温度偏差：±3℃ 4 温度波动度：≤±1℃ 5盐水浓度：3～5% 6.雾粒大小： (5～10)um 7.盐水流量：150～250L/h 8.人工雨方向：垂直向下 9.承重： 2吨/车×2辆 10.试件尺寸： 2500×600×500（mm） 11.试件数量：两件 12.制冷系统冷却方式：风冷式 13.温度控制方式： PID控制方式 14.光源：紫外灯管（UVA） 15.灯管距试件距离： 50mm 16.灯管间距： 70mm 17.碳化试验：通过流量、时间控制浓度，CO2气体浓度用进口浓度仪控制。 18.浸润试验：既可手动控制浸润，也可实现自动周期浸润。
混凝土结构耐久性研究现状 由于钢筋混凝土结构结合了钢筋抗拉与混凝土抗压的优点，表现出良好的受力性能，成为应用最普遍最广泛的结构形式，近年对水工结构、港工结构、桥梁结构、建筑结构的大量工程调查显示，钢筋混凝土结构表现出了严重的耐久性问题，许多既有钢筋混凝土结构工程往往达不到设计使用年限就需要进行加固修复，其中耐久性的降低是一大影响因素。钢筋混凝土结构耐久性问题的日益突出，引起了世界各国对加强钢筋混凝土结构耐久性研究的重视。 耐久性是指在确定的环境和维修、使用条件下，构件在设计使用年限内保持适用性、安全性的能力。钢筋混凝土结构在其使用过程中经常会受到各种各样的腐蚀和损伤，降低了构件的耐久性和结构的可靠度，导致工程的实际使用寿命往往短于设计使用年限。 影响耐久性的因素，混凝土的碳化，钢筋锈蚀，混凝土的冻融，碱－骨料反应等。 我国在钢筋混凝土耐久性问题上尚缺少全国性的系统资料,但从一些调查资料和发表的有关文献来看,钢筋混凝土耐久性问题也是极其严重的。中国建筑科学研究院的调查表明,我国现役工业建筑物损坏严重,其结构的使用寿命一般不能保证50年,多数在25-30年左右就必须进行大修或加固。1994年铁路部门的统计表明,我国铁路存在有病害的钢筋混凝土桥2675座,其中的722座发生裂损；仅使用20年的北京西直门立交桥,由于长期在冬季使用化冰盐,部分梁柱锈蚀严重,现己拆除重建。从发达国家所取得的经验来看,钢筋混凝土耐久性问题造成的损失己是惊人的。美国标准局(NBS)1975年的调查表明,美国每年因腐蚀造成的各种损失为700多亿美元,蚀破坏的修复费,1998年度就需要2500亿美元。英国为解决海洋环境下钢筋混凝土结构的腐蚀与防护问题和修复已损伤的钢筋混凝土结构,每年耗资将近200亿英镑,而日本引以为自豪的新干线,在运行10年后也出现大面积的混凝土开裂、剥蚀现象,日本运输省曾检查了其103座混凝土港口码头,发现使用20年以上的都有大量的顺筋裂缝,目前日本每年用于房屋结构维修的费用就达400亿日元。 混凝土结构耐久性降低首先起源于材料性能劣化，继而引起混凝土构件强度、刚度衰减，最后影响整个结构安全。由于客观条件，很多研究基于一般假设，如先钢筋锈蚀后加载试验，忽略荷载对混凝土力学性能劣化影响。在实际工程中绝大多数混凝土结构经受荷载和环境因素同时作用，混凝土在承受荷载时，混凝土本身力学性能退化；同时对钢筋保护作用降低，加速钢筋锈蚀，有效钢筋截面面积减小致使构件承载力降低，钢筋与混凝土黏结性能退化使得钢筋塑性不能充分发挥，降低结构延性。混凝土结构经受荷载和环境因素共同作用，荷载与环境等各因素产生的交互作用使得实际服役混凝土结构破坏过程复杂。研究荷载与环境综合作用下混凝土结构耐久性问题对实际工程更具有意义。 混凝土结构在荷载与一般大气环境综合作用下，荷载对混凝土碳化影响不容忽视，混凝土碳化与荷载大小(应力水平)和荷载形式(拉、压应力)等有关。当荷载应力抑制混凝土内部微裂缝发展时，混凝土碳化减缓; 而当荷载应力扩展混凝土内部微裂缝时，混凝土碳化加速。 荷载与特定大气环境( 如人工气候环境、盐雾大气环境、海洋大气环境等) 综合作用下构件耐久性研究成果甚少。张俊芝等试验研究了人工气候环境下承受荷载作用混凝土梁受压
海洋工程混凝土结构耐久性 我国海域辽阔，海岸线很长，大规模的基本建设集中于沿海地区，而海边的混凝土工程由于长期受氯离子侵蚀，混凝土中的钢筋锈蚀现象非常严重，已建的海港码头等工程多数都达不到设计寿命的要求。“当今世界混凝土破坏原因，按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用。”而来自海洋环境和使用防冰盐中的氯离子，又是造成钢筋锈蚀的主要原因。我国大型海洋工程的耐久性逐渐成为迫在眉睫的问题。 国外情况 20世纪30年代建造的美国俄勒冈州Alsea海湾上的多拱大桥，施工质量很好，但因混凝土的水灰比太大，较短时间内大量氯离子侵入混凝土，导致钢筋严重锈蚀，引起结构损坏。用传统的方法局部修补破坏处，不久就发现修补处的附近钢筋又加剧腐蚀，不得不拆除、更换。1962~1964年，Gjorv对挪威大约700座混凝土结构作了耐久性调查，当时已使用20~50年的钻2/3，在浪溅区，混凝土立柱显示破损的断面损失率大于30%的占14%，断面损失率为10%~30%的占24%，板和梁钢筋腐蚀引起严重破损的占20%。澳大利亚的Sharp对62座海岸混凝土结构进行调查，发现海岩混凝土结构的耐久性问题都是与浪溅区的钢筋异常严重的腐蚀有关。印度孟买某河上的第一座桥是后张预应力混凝土桥，上于预应力筋过早地发生严重腐蚀，不得不重修第二座桥。第二座桥预应力筋在安装前就为大气中的盐分所污染，灌注的水泥浆又用了咸水，因而不到10年所有的钢筋、预应力筋及其套管都遭到了严重腐蚀破坏。 国内情况 根据相关调查，处于浪溅区的海港码头，钢筋腐蚀引起的混凝土结构破坏是相当普遍和严重的。1986年以前我国已建港口混凝土结构因氯离子渗入混凝土内引发钢筋锈蚀，致使混凝土构件开裂破坏情况十分严重。其原因除了施工质量存在一定问题外，另一主要因素是当时对氯离子侵入引发钢筋锈蚀的严重性认识不足。当时执行的港口工程技术规范JTJ200-82和JTJ221-82，没有针对防止氯离子渗入引发的钢筋锈蚀制定有效的防护措施，关键技术指标如保护层厚度偏小，混凝土水灰比最大允许值严重偏大等。 三、海洋环境 海洋是氯离子的主要来源，海水中通常含有3%的盐，其中主要是氯离子。以Cl计，海水中的含量约为19000mg/L。海风、海雾中也含有氯离子，海砂中更含有不等量的氯离子。我国的海岸线很长，大规模的基本建设多集中在沿海地区，尤其是海洋工程如码头、护坡和防护堤等由于氯离子引起的钢筋锈蚀破坏是十分突出的。同时，沿海地区已经出现河砂匮乏的情况，不经技术处理就使用海砂的现象亦日趋严重，这也为氯离子引起钢筋锈蚀破坏创造了条件。国外的工程经验教训表明，海水、海风和海雾中的氯离子和不合理的使用海砂，是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发，一是海水中Cl-侵蚀，二是大气中的CO2使混凝土中性化。国内外大量工程调查和科学研究结果表明，海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl-进入混凝土中，并在钢筋表面集聚，促使钢筋产生电化学腐蚀。在跨海大桥周边沿海码头调查中亦证实，海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl-渗透速度，中等质量的混凝土自然碳化速度平均为3mm/10年。因此，影响跨海大桥结构混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度。 1、大桥混凝土结构布置 跨海大桥跨海段通航孔部分预应力连续梁、桥塔、墩柱和承台均采用现浇混凝土；非通航孔部分以预制混凝土构件为主，其中50～70m的预应力混凝土箱梁是重量超过1000吨的巨型构件；陆上段梁、柱和承台亦采用现浇混凝土。混凝土的设计强度根据不同部位在C30～C60之间。 2、跨海大桥附近海域气象环境 我国跨海大桥多地处北亚热带南缘、东北季风盛行区，受季风影响冬冷夏热，四季分明，降水充沛，气候变化复杂，多年平均气温为偏低，海区全年盐度一般在10.00～32.00‰之间变化，属强混合型海区，海洋环境特征明显。 3、跨海大桥面临的耐久性问题 在海洋环境下结构混凝土的腐蚀荷载主要由气候和环境介质侵蚀引起。主要表现形式有钢筋锈蚀、冻融循环、盐类侵蚀、溶蚀、碱-集料反应和冲击磨损等。 我国跨海大桥多位于典型的亚热带地区，严重的冻融破环和浮冰的冲击磨损可不予考虑；镁盐、硫酸盐等盐类侵蚀和碱骨料反应破坏则可以通过控制混凝土组分来避免；这样钢筋锈蚀破环就成为最主要的腐蚀荷载。 氯离子对钢筋的锈蚀