耐久性标准化范文(精选11篇)
耐久性标准化 第1篇
关键词:桥梁设计,安全性,耐久性,标准
1 概述
超载、偶发性事件易造成桥梁病害事故, 造成安全性问题。比如, 在2012年8月, 哈尔滨阳明滩大桥引桥发生断裂事故就非常典型;事后经调查, 发生断裂的主要原因为3辆大卡车严重超载, 每辆保守估计120~150吨, 且均靠桥外侧停靠, 严重超出桥梁承载能力。此外, 整体性超载亦应引起重视, 如在矿区高速公路, 虽然单辆车载重和轴重均与规定值相近, 但是由于多辆车、多车道同时密集通行, 则超过了桥梁的承载能力, 属于整体性超载。其次, 众所周知的加拿大魁北克大桥主跨为钢桁架桥梁 (549m) , 因架高组合跨不当, 在1907年发生倒塌, 分析其中的原因, 主要是采用悬臂安装施工, 桁架过长, 造成下弦杆受压过大从而造成设计方面的强度、刚度、稳定性不足;另一个原因就是在于钢桥焊接方面的工作人员专业性不足, 在断裂力学方面的知识比较差。从国际范围来看, 加拿大、英国、日本、瑞士、德国皆有因工人技术问题发生的事故, 还有就是动力荷载作用下的毁桥事故。比如, 美国塔科马海峡旧桥是悬索桥, 主跨853m、加劲梁高2.44m以下承钢板梁为准, 因而当其通车后不久, 就因垂直方面的振动、风速的持续性影响等因素, 造成了劲梁的摇摆, 从而造成扭转振动, 使吊索、主缆断成多断, 造成桥落水中, 这主要是对于空气动力学知识的欠缺。
2 问题分析
首先, 超载的问题。通过上面的案例可以看出, 超载带来的事故比较常见和普遍;其次是施工的问题, 而且, 在施工方面不仅牵涉到施工材料、施工技术、施工流程等, 还牵涉到管理问题, 比如, 以材料质量方面的问题例, 由于我国建筑市场发展快、鱼龙混杂, 加上大多工程在材料采购方面缺少足够的运营管理, 因此, 易造成材料质量发生问题;还有就是对于新材料的使用寿命预期不当, 在维修资金方面的投入过少或自然应力的腐蚀破坏等造成的问题。第三, 是设计的问题, 问题集中于桥梁荷载设计方面, 具体有设计理论、结构构造体系两方面, 如安全系数、可靠性指标不足;再如结构方案选择考虑因素不足, 如对经济因素、合理性因素的分析不足, 从而发生了使用期、安全性方面的认知错误。还有就是设计人员、施工人员方面的问题, 具体有专业知识不足、技术专业性差、无证上岗、疲劳损伤等考虑不足。最后的问题, 包括自然灾害、争抢工期等。
3 案例举要与解决措施说明
在对国内外的一些桥梁安全性、耐久性问题进行了初步分析之后, 以某市桥梁工程为例, 在各方面进行了评估, 最后设计出相关方案, 然后总结经解决对策及相关经验。
3.1 工程概况
以某市桥梁工程为例, 要求设计原则为:安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则, 考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素, 进行全寿命设计。其中, 平纵方案以连接某江两岸为主;纵断需考虑防洪、通航、引道顺接问题;比如, 在原则上机动车道与非机动车道相一致, 但在实际的运行中, 却因为车辆、自行车等不同的工具会产生不同的问题;比如, 通常情况下, 纵坡度<2.5%, 若大于或等于时, 则需要以规定进行坡长限制;自行车最大纵坡以3.5%、坡长150m控制;非机动车车行道竖曲线最小r=500m;而防洪要求桥涵设计洪水频率1/100, 引道纵头坡控制, 既有道路平交、桥下需留有通道, 桥型方案最终以一侧上跨、一侧平交路线为准, 河道宽度大约为296m。
主桥40+60+60+40=200m变截面连续箱梁、引桥桥下净高以等截面2-20m为宜, 一侧为商业中心, 减少影响, 可采用简支空心板5m*16m。
3.2 解决方法与经验总结
首先, 在设计方面, 需要通盘考量, 对当地的经济、车辆、材料、养护能力、未来发展方面的城市规划等问题进行了充分分析、多方论证后, 提出了钢管拱桥、斜拉桥, 但通常成本核算, 因造价太高而以一般的桥梁结构为准, 因此, 重点分析了荷载、照明、桥梁栏杆景观效果补充;对桥梁通行的车流量超过原设计的关注;对车辆违规超载的考虑;设计荷载的变化和交通量的增加、违法超载营运是造成这些问题原因。由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复, 将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化, 从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。
其次, 在材料购进方面, 主要成立了体系化的材料采购流程, 比如, 先进行市场材料样品选样实验, 然后对实验结果进行评估, 在进行招投标获得材料采购合同, 再进行材料的购进、入库管理、出库管理、堆放管理、废材利用与垃圾处理等;例如, 混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性, 但在汽车超载作用下, 可能发生开裂;裂缝即使在荷载卸除后能够闭合, 但由于混凝土结构内部已经受到损伤, 构件的开裂弯距降低、刚度下降;于是在正常使用荷载作用下, 本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。因此超载问题与材料问题也是对桥梁安全性、耐久性的重要影响因素, 需要增加关注。
第三, 从使用功能方面看, 以防洪、交通功能、可持续发展角度进行考虑, 进行了防洪标准控制;对区域城市功能的考虑也比较多, 尤其是在商业中心的建设与拉动方面;在技术方面, 主要是面对素质较差的工作人员, 制定了专业化的培训制度, 通过培训、持证上岗制度, 规范了工作人员的技术水平;另一方面, 在管理方面采用了全程式的动态管理, 并且建立了技术管理、监督管理、安全管理、质量管理、材料管理等多项管理;另外, 对于管理, 主要应用统计与管理方面的报表方法, 以数据与技术指标作为基本, 通过评估机制、激励机制等多方面的联动, 实施了全面的以评估审核为中心的体系化的管理, 有效的调动了各个建设部门的积极性, 而且通过设置公共平台, 使各个部门的工作效率得到了提升。因此来看, 桥梁设计的安全性、耐久性的问题需要综合考虑, 运用系统化的思维, 采用多管齐下的方式, 从设计理念、安全系数保障、专业素质团队、管理模式等多方面开展工作, 从而才能更好的实现桥梁设计到安全与耐久的真正保障。
结束语
总之, 在新的时代就要坚持与时俱进、因时制宜;坚持可持续发展理念的指导原则, 制定全面而系统的桥梁设计制度, 并通过科学管理的良好机制提升投资风险意识, 做好寿命周期的安全性、耐久性工作, 在设计方面应该突现出科技含量, 以打造精品桥梁为主, 并做好全配套的从设计、材料购进、施工、技术管理、质量监测、评估考核等各方面的工作, 从而在促进桥梁事业得到安全运营的同时, 增加健康监控与养护, 保证桥梁设计与实施建设后的工程得到持久性的应用, 以此为国家建设添砖加瓦, 为人民的生活提供更多的便利与有效果的服务。
参考文献
[1]李子木.城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比与思考[J].民营科技, 2015 (2) .
[2]郑宇强.高速公路桥梁设计安全性评价的实践与探索[J].中外公路, 2013 (4) .
[3]戴福忠, 陈雅兰.重载铁路桥梁设计列车标准活载的研究[J].中国铁道科学, 2014 (4) .
[4]张磊, 金菊, 宋娃丽等.中美规范公路混凝土桥梁设计的分析与比较[J].河北工业大学学报, 2012 (1) .
[5]冯友成.经济性与实用性在桥梁设计中的应用[J].黑龙江交通科技, 2015 (3) .
结构耐久性的影响因素 第2篇
自19世纪20 年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,因而迅速广泛应用于建筑领域。20世纪初,有人发表了水灰比等学说,初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后,相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土,各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来,广泛应用减水剂,并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;高分子材料进入混凝土材料领域,出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。
尽管混凝土发展迅速,近年来各种各样的研究更是层出不穷,关于混净土结构耐久性的研究和讨论,也始终都是专家学者们研究的热门课题。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。众所周知,混凝土耐久性的影响因素有因素两类,即内部因素和外部因素。内部因素有混凝土强度,密实度,水泥用量,水灰比,氯离子及碱含量,外加剂用量,保护层厚度等等;外部因素则包括温度,湿度,CO2含量,侵蚀性介质,空气流动性等。
第一类影响因素中,骨料和水泥的研究较为成熟,对混凝土性能的影响规律性也较强,如在其他材料不变化时,骨料的最大粒径越小,骨料的表面积就越大,在获得相同和易性的情况下,水灰比就越大,且最大程径越小时,混凝土中的 9界面体积就越大,界面越多,对混凝土的传输影响就越显著,对其耐久性影响就越明显;水泥亦有类似现象,如水泥〈这里指纯水泥,不考虑掺合料的影响〉的
细度增加时,要获得相同的和易性,则应提高水灰比等。
第二类影响因素较为复杂.在实际工况中,多为两种或两种以上的因素耦合,如结构混凝土通常是在承载工况下服役,不可避免地受碳化、冻融等因素的共同作用。混凝土的碳化是指混凝土中的氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳和其它酸性气体发生化学反应的过程。碳化的实质是混凝土的中性化,碱性降低,钢筋的钝化膜破坏,在水分和其它有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生锈蚀。
氯离子的侵蚀则是氯离子从外界环境侵入已硬化的混凝土造成的。海水是
结构耐久性的影响因素氯离子的主要来源,氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀,对结构的危害是多方面的,但最终表现为钢筋的锈蚀。至于碱-骨料反应一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应,生成碱-硅酸盐凝胶,并吸水产生膨胀压力,造成混凝土开裂,且很难加以控制,碱-骨料反应一旦开始,一般不到两年就会使结构出现开裂。在高寒地区还广泛存在着冻融循环破坏,渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀,从内部破坏混凝土的微观结构. 经多次冻融循环后损伤积累将使混凝土剥落酥裂,强度降低。
此外,钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的重要因素。 钢筋腐蚀伴有体积膨胀,使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝,造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏,钢筋的有效截面积减少,结构构件的承载力降低,变形和裂缝增大等一系列不良后果,并随时间的推移,腐蚀会逐渐恶化,最终可能导致结构的完全破坏。值得注意的是,几乎所有侵蚀混凝土和钢筋的作用都需要有水作介质。 混凝土结构开裂后,腐蚀速度将大大加快,耐久性将进一步恶化。在影响混凝土结构耐久性的诸多因素中,钢筋锈蚀危窑最大,混凝土保护层碳化和开裂是钢筋锈蚀的前提,水分、氧气的存在是引起钢筋锈蚀的必要条件。
谈沥青耐久性与沥青路面耐久性关系 第3篇
1 沥青耐久性与沥青路面耐久性概述
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂物质,常用于铺筑路面的面层,它直接受荷载作用和大气因素的影响。沥青耐久性指路面在长期使用过程中,保持良好的流变性能、凝聚力和粘附性的能力。为了能使路面给车辆提供耐久的服务,必须要求沥青路面具有以下的耐久性:水稳定性、抗疲劳性能和抗老化性能。沥青路面的水稳定性破坏是指沥青路面在有水的情况下,经受交通荷载和温度膨胀的反复作用,一方面水分逐渐浸入到沥青和集料的界面上,另一方面由于水动力的作用,沥青膜渐渐地从集料表面剥落下来,并导致集料之间的粘结力丧失,集料与集料脱离,从而使路面出现松散、剥离、坑洞等病害,严重危害道路的使用性能和行车安全及舒适性。因此对沥青路面来说,沥青必须与集料表面牢牢的粘结,沥青膜不能渐渐的产生剥离,水稳定性是非常重要的性质。沥青路面的水稳定性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度,当水和矿料的作用破坏了沥青与集料之间的粘附性时,就会发生路面的水损害。
沥青路面的抗疲劳性是指在一定的气候条件下,沥青路面由于经受车轮荷载的反复作用而长期处于应力应变交迭变化状态,路面结构强度逐渐下降,最终导致路面破坏。沥青混合料(在沥青混合料中沥青作为一种胶结材料存在,主要起到连接集料,填充集料空隙的作用)的疲劳是指材料在荷载的重复作用下产生不可恢复的强度衰减积累所引起的一种现象。显然荷载的重复作用次数越多,强度的损伤就越剧烈,它所能承受的应力或应变值就越小。荷载越大,疲劳损伤越大,特别是荷载大于极限荷载的0.5倍时,路面的疲劳寿命会大幅度的下降。影响沥青路面的抗疲劳性因素有:荷载条件、材料性质和环境变量。
沥青路面的抗老化性能主要受到沥青耐久性的影响。
2 沥青性能试验
沥青路面的水稳定性作用机理的主要依据是粘附理论。粘附指一种物体与另一种物体粘附时的物理作用或分子力作用。用于评价沥青路面水稳定性的方法试验有:煮沸试验、浸水马歇尔试验和冻融台试验等。
如表1所示为不同稠度的沥青与花岗岩碎石粘附力的试验结果。
由表1可得出同种沥青针入度越大,与矿料的粘附力越大。
表2中列出了多种沥青混合料在老化试验后的各项指标。
由表2不难看出在沥青老化试验后,沥青的各项指标均有不同程度的下降,其中可间接评价沥青粘附性的针入度下降明显。如克拉(AH-70)针入度经PAV老化后由71下降到11.1。显然可得在沥青路面水稳定方面,随着沥青的老化,沥青路面的水稳定性能随之成一定关系下降。
影响沥青路面的抗疲劳性能因素有:荷载条件、材料性质和环境变量。
在对于该性能上我们从材料、环境上进行研究。在材料方面,经试验证明沥青混合料的劲度是影响疲劳寿命的重要参数,并且疲劳寿命随着劲度模量的增大而减小。
表3中列出了国产沥青混合料老化后的间接拉伸试验。
实验结果表明:不同沥青混合料经历老化之后,它们的间接抗裂强度、破坏拉应变、破坏劲度模量都有明显的变换,对于破坏劲度模量这个衡量疲劳寿命的指标,可以看出沥青疲劳寿命随着沥青的老化而降低。
3 结语
经过试验数据的支持可以看到,沥青的耐久性和沥青混合料的耐久性息息相关。在沥青路面的使用过程中,随着沥青的老化,沥青路面的使用指标也随之下降,因此在提高沥青路面耐久性的过程中,主要是提高沥青耐久性。只有使用高耐久性的沥青,才能得到高耐久性的沥青路面。
参考文献
[1]苏蓉.提高沥青混凝土路面耐久性的相关因素[J].山西交通科技,2003(10):61-63.
[2]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2005.
[3]李立寒,张南鹭.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社,2008.
[4]张争奇,梁晓莉,李平.沥青老化性能评价方法[J].交通运输工程学报,2005(12):30-31.
略说桥路耐久性的分析论文 第4篇
1提高延长桥梁寿命的意识
在设计施工中不仅要考虑到负荷能力,与此同时也要考虑到桥梁是否有足够长的寿命,这些内容一定要与具体的相关规定保持高度一致。提高延长桥梁寿命的意识,对更加深入地探究桥路结构具有十分重要的意义。在实际操作中,这些相关的寿命参数也不一定十分的绝对化。必须先经过许多次的模拟实验,才能确定最终数值。在对桥梁建设周期进行确定之后,还要进一步考虑以下几个因素:设计是否合理、施工是否到位、使用是否恰当、维护是否及时等。只有将以上的因素考虑周全了,才能保证桥路有一个相对较长的使用寿命。
2防止桥路过度损伤
桥路一旦施工完成势必要投入使用,从被使用的那天起它就会受到外界的不断影响,主要的损害类型包括有害物质对其进行的化学侵蚀、车流量超过其负荷能力、雨水的冲刷、地震的破坏、狂风对其的风化、人为破坏等。以上这些都是造成桥路寿命缩短的外来因素,它们会在整个桥路结构里面形成循环性的变化应力,导致整个结构出现震动问题。经过一段时间后,还会积累下过多的疲劳损伤。这一系列的问题最终会导致很严重的桥路损伤,主要表现在大量裂纹的出现。在这种情况下,如果不能很好地对裂纹进行处理并且加强控制,将会引起材料或者是桥路结构的断裂。同时,如果对桥路的疲劳损伤检测不及时,很有可能会引起无法估量的严重事故。所以,设计师们在设计过程中要高度重视桥路的疲劳损伤,避免引起一些不必要的损失。在近几年的桥路建设工程中,对混凝土结构进行设计时已经提高了对桥路疲劳损伤的重视度。但是力度还不够,应该进一步对那些比较容易受到长期腐蚀的钢筋构件加强疲劳损伤的动态关注。除了对工程整体结构进行疲劳损伤的关注以外还要进行局部的关注。因为,有时候一个小的结构部件的失效将会引起整个工程结构发生瘫痪。
3高度重视桥路的超负荷问题
桥路之所以会出现超负荷的现象,主要是因为以下几个问题:第一,桥路的使用时间太长,最终导致负载运营超过实际限制年龄;第二,在桥梁被投入使用以后,实际负载的车流量太大,和前期设计方案中规定的流量不相符;第三,对车辆超载的现象未能进行较好的治理。此外,如果是因为车辆过度超载而引起的桥路内部受损,将无法对其进行修复。当这种不可逆转的状况发生,即使车辆载荷量符合设计规范,桥梁也会发生内部受力性能变化,这些变化均会对桥路的安全、稳定性产生严重影响。比如说,一般情况下混凝土结构的桥路有相对较好的耐用性。但是如果车辆的负载量过大,就可能会导致路面或桥梁出现开裂的现象。就算消除过大的荷载以后可以将裂缝闭合,但是混凝土结构在内部已经遭到了严重的破坏,组成构件的开裂弯矩也被降低,整个工程的强度也被大大降低。所以,即使是在正常的荷载量的力度下,本来不应该会开裂的结构或者是起初开裂比较小的结构,亦可能表现出裂缝延伸扩大、变形量增大、下挠趋势发展等问题。久而久之将会对桥路的安全稳定性产生很严重的影响,缩短桥路的使用寿命,不利于经济效益的提高。
4提高延长桥路寿命的`技术能力
要充分地利用相关的工艺技术,按时做好相关的检查和调研工作,保证桥路有很好的耐久性。主要的工作内容有以下几个方面:第一,加强桥梁结构的细节设计,包括增加构造钢筋、对钢结构采用合理的防腐涂装、严格控制应力和裂缝;第二,要仔细地研究桥梁结构材料,保证桥路施工中所用材料符合规定。优先采用高耐久性混凝土,增强抗磨损能力;第三,全面考虑桥梁主体结构的耐用性和附属设施的易替换性,尽量降低维护桥梁生命周期成本;第四,当桥梁建设资金充裕时,可对周期性维护检查中难以靠近的构件及下部结构基础考虑增设必要的牺牲性保护,如钢护筒壁加环氧涂层防护的耐久性措施;第五,进一步研究对桥路进行检测养护方法和设施的合理设置,同时也要研究对其进行评价的标准,进一步做好跟踪检测的工作,提高对相关技术的重视程度。只有将这些工作落实到实际中,这样才能保证设计方案的合理。
5结束语
SMA沥青混合料耐久性研究 第5篇
【关键词】SMA沥青混合料,耐久性能,沥青玛蹄脂
本文简单介绍了相关试验方案以及试验方法,在此基础上对SMA沥青混合料耐久性的众多影响因素进行了一系列的试验与分析。
1试验方案及方法
1.1原材料试验
通过对沥青混合料、矿料、纤维、水泥、消石灰以及抗剥落剂进行相关的技术性质试验,使之均满足相关的技术要求。
1.2 SMA耐久性的试验
1.2.1 SMA沥青混合料的耐久性与混合材料的水稳性相关,同时还与混合材料的抗疲劳能力相关。因此,应该对其进行相关的疲劳性试验以及水稳定性试验,并在此基础上,在各项性能保持最佳时确定出沥青的最佳用量和沥青的级配。
1.2.2 通过对填料类型、粉胶比的分析研究,分析其对玛蹄脂耐老化前后的三大指标(延度、软化点以及针入度)的影响。试验方案如下。
图1耐老化试验
1.2.3水稳定性试验 对SMA沥青混合料水稳定性的试验应该通过冻融劈裂试验来进行,另外SMA沥青混合料水稳定性还应该通过相关的浸水马歇尔试验来测试。通过SMA沥青混合料的填料类型、填料与填料之间不同的空隙率、4.75mm筛孔通过率、SMA沥青混合料中的矿粉含量以及不同的沥青用量以及采取基质沥青还是改性沥青等不同的沥青类型的一系列的试验,全面综合地分析和探讨SMA沥青混合料水稳定性因素。
1.3 试验方法
对SMA沥青混合料的耐久性进行研究的相关试验除了上述的冻融劈裂试验等,还包括车辙试验、浸水马歇尔试验、肯塔堡飞散试验、疲劳性能试验、谢伦堡沥青析漏试验、渗水试验等等。
2原材料配合比
SMA沥青混合料同传统的沥青相比,其沥青的含量更高,矿粉的含量也较高,且混合料中的粗集料较多。应该严格控制SMA沥青混合料中粗骨集料与细骨集料的数量配合比,如果粗骨集料过少,则SMA沥青混合料的结构骨架不能有效形成,如果细骨集料过少,将会影响SMA沥青混合料的密实程度,从而最终影响SMA沥青混合料的耐久性。
沥青混合料的技术性应该符合一定的要求,如能与集料较好地粘附在一起,粘度较高,与沥青玛蹄脂的性能要求相互适应等等。
本次试验SMA沥青混合料中采用SBS改性沥青SK90#,在混合料中共掺入0.3%含量的垦特莱松散木质素纤维,混合料的粗集料和细集料分别选用角闪片麻岩和石灰岩机制砂。通过计算沥青用量,确定SMA沥青混合料的级配以及该级配条件下混合料的最佳油石比。
3 SMA沥青混合料的耐久性研究
3.1玛蹄脂耐老化性研究
3.1.1沥青材料的老化分主要体现在路面投入使用后的长期使用过程中的老化和SMA沥青路面的施工过程中的老化两个阶段。预测和评价SMA沥青混合料耐久性具有多项指标,其中较为重要的一项指标就是沥青的抗老化性能。玛蹄脂是SMA沥青混合料数量较多的填料,它的抗老化性能在很大程度上决定着沥青路面的耐久性,对SMA沥青混合料的耐久性影响比较显著。沥青玛蹄脂在混合料中起着胶结和填充密实粗集料和填充骨架空隙的重要作用,它主要由沥青、矿粉、细骨集料、各种纤维组成。沥青玛蹄脂同时还是一种粗胶泥,成分包括细胶泥和少量细集料。其中沥青、矿粉和稳定剂组成了沥青玛蹄脂中的细胶泥。因为粗胶泥的能够通过细胶泥的特征进行推测判断,因此可以将细胶泥作为代表。通过对玛蹄脂老化前后的三大指标(即软化点、延度以及针入度)的相关试验数据结果进行综合全面的对比分析可知,粉胶比与玛蹄脂老化前后针入度呈现线性关系,与玛蹄脂老化前后的延度也呈现线性关系,沥青玛蹄脂针入度和沥青玛蹄脂的延度均随着粉胶比的增大而显著减小,沥青玛蹄脂的软化点则随着粉胶比的增大而呈显著增大。
3.1.2通过对玛蹄脂老化前后的软化点、延度以及针入度的一系列相关试验可知,SMA沥青混合料的不同填料类型虽能在一定程度上影响沥青玛蹄脂的软硬特征,但是不能明显影响沥青玛蹄脂的针入度。沥青玛蹄脂耐老化性能最好的填料类型是消石灰十矿粉。通过有关的试验可知混合料的变形能力受到填料类型的影响,消石灰十矿粉的填料类型的混合料具有最差的变形能力,而普通矿粉比水泥十矿粉类填料类型的混合料的具有较强的的变形能力。
3.2水稳定性研究
3.2.1 4.75mm通过率影响。通过试验可知,4.75mm筛孔通过率的越大,则混合料的冻融劈裂强度越小,混合物的残留稳定度也逐渐减小。3.2.2 沥青用量和类型。通过试验对比几种不同类型的沥青可知,SMA混合料的水稳定性最好的是SBS改性SKA-90沥青,最差的是用SKA-90#沥青。在实际施工中,应该根据具体的工程情况以及经济条件选择使用改性沥青或者混合沥青等。
3.2.3 SMA混合料的水稳定性受矿粉用量的影响也比较明显。其中SMA混合料的水稳定性能最好的矿粉用量的粉膠比为1.8~2.0。超出 这个范围,矿粉用量过大或者过小都会使混合料水稳定性能降低。
3.2.4 填料类型影响 通过相关的试验数据可知,SMA沥青混合料中矿料与沥青之间的粘附作用可以通过掺加适量的高质消石灰进行改善,另外也可以加入一定比例的水泥,进而使SMA沥青混合料的水稳定性及其耐久性均得到有效的改善和提高。
3.2.5 孔隙率影响 孔隙率也与SMA沥青混合料的水稳定性有一定的关系,试验表明,两者之间呈线性关系。在孔隙率和混合料的水稳定性的线性方程中,两者的相关系数非常之高,达0.98以上,说明孔隙率对SMA混合料的水稳定性具有十分明显的影响。
3.3耐疲劳性研究
通过试验数据可知,当SMA沥青混合料混合材料中的4.75mm筛孔通过量越大时,SMA混合料的耐疲劳性越差。在保持外界条件不变时,改性沥青类型的SMA混合料的疲劳寿命比基质沥青的大。沥青用量与SMA混合料存在一个最佳油石比,此时SMA混合料具有最好的抗疲劳性。孔隙率越小,则SMA混合料疲劳寿命越长,耐疲劳性得到提高。
结语:本文主要对影响SMA沥青混合料的耐久性进行了一系列的试验研究和分析,对4.75mm筛孔通过率、沥青用量和类型、粉胶比、填料类型、孔隙率对SMA沥青混合料的耐久性的影响等做了简单介绍。在实际施工中,应该进行更加深入的研究和分析,力求全面有效地提高SMA沥青混合料的耐久性。
参考文献:
[1]张宏超,孙立军.沥青混合料水稳定性全程评价方法研究[J].同济大学学报,2002(4)
[2]葛折圣,黄朝晖,黄晓明.沥青混合料疲劳性能的影响因素分析[J1.公路交通科技,2002,19(6)
浅析桥梁结构耐久性 第6篇
关键词:桥梁结构,耐久性,设计
0 引言
随着我国国民经济的发展和社会的进步,我国的公路交通事业也得到了快速的发展,公路桥梁作为交通运输的咽喉,其健康的运营状态意义非常重大。因此,加强桥梁结构耐久性的研究,提高设计水平,保证施工质量,延长使用寿命,是摆在我们面前急需解决的现实课题和任务。
1 桥梁结构耐久性不足的成因
1.1 环境因素的影响
桥梁结构产生耐久性失效主要受以下几个方面的环境因素影响:(1)混凝土碳化。由于混凝土碳化导致混凝土的pH值降低,使得混凝土中的钢筋脱钝,进而造成钢筋锈蚀。(2)钢筋锈蚀。混凝土中钢筋锈蚀会产生钢筋锈胀力。锈胀力会使钢筋与混凝上接触面处出现内部径向裂缝。随着钢筋锈蚀的进一步加剧,锈胀力将会导致混凝上保护层受拉而开裂。(3)冻融破坏。混凝土受冻破坏主要是混凝土中可冻水在结冰时体积膨胀而产生了静水压、渗透压、水分迁移,促使结构破坏,是水的运动对混凝土结构影响造成的破坏。(4)混凝土碱骨料反应。混凝土孔溶液中由水泥或含碱外加剂、矿物掺合料以及环境等释放出来的Na+、K+、OH-与骨料中的有害活性矿物发生膨胀性反应,导致混凝土膨胀并开裂。
1.2 耐久性设计规范有待完善
1.2.1 我国现行规范存在不足
现行混凝土结构设计与施工规范主要考虑的是荷载作用下结构安全性与适用性的需要,然而,结构长期使用过程中由于环境作用所引起的材料性能劣化的影响,则没有被重视起来进行量化的规范要求。对于大气环境作用以及土体、水体环境中氯盐、硫酸盐、碳酸盐等化学物质侵蚀对结构的影响,规范也仅仅采取了宏观控制结构的材料组成以及一些结构构造措施。这种传统的耐久性设计方法,通常是针对不同的环境作用,提出混凝土应采用的原材料,混凝土的最低强度等级、最小水泥用量和最高水灰比,以及钢筋的混凝土保护层最小厚度,表面裂缝的最大宽度等。由于环境作用和混凝土耐久性的复杂性,这种方法从一开始就低估了冻融、干湿交替和盐类环境对钢筋与混凝土的腐蚀作用,环境因素耦合作用在桥梁结构上造成的破坏影响并没有被人们所量化认识,由此产生的大量的桥梁结构在不到设计使用年限的时候就已经破坏,不能正常使用。另一方面,在现行规范中,对于影响混凝土耐久性的其他问题(构造钢筋设置、防水设计等),没有作为耐久性设计的专门条款独立成章节列出。这样很难让设计人员深刻认识耐久性问题的严重性、紧迫性。
1.2.2 我国现行规范与国外规范的差距
由于耐久性问题,某些混凝土结构设计规范在国际上都在日趋地修改约混凝土的最小保护层厚度以及最低强度等级等,同时增加了很多新规范。在1960年左右,各国规范中就广泛地规定混凝土在冻融条件下需要引气。持续地提高了混凝土的最低强度等级,即使在通常条件下,英国规范要求混凝土的最低强度等级是C30。在想到强度验收条件之后,美国ACI规范要求的混凝土的最低强度等级同我国混凝土的最低强度等级(C25)也相近。然而,在1950年初期,混凝土强度等级在国际上大多都是C15至C20的范围之内。对于除冰盐的使用,混凝土水胶比要低于0.45,这是美国AASHTO公路桥梁设计规范所要求的,北欧却要求其低于0.4,同时强制规定掺加硅灰掺和料或者粉煤灰。
1.3 施工质量不能保证
国内外若干座桥梁突然破坏或倒塌的事故让我们对桥梁工程的施工水平担忧。由于对结构的耐久性问题认识不充分,施工中往往为了缩短施工周期、加快施工进度,在混凝土中施加了大量的氯盐早强剂,结果导致严重的钢筋锈蚀。施工中,还会出现混凝土保护层厚度控制不严格;钢筋不作防锈处理;偷工减料,以次充好;拆模时间过早等问题。
2 提高桥梁耐久性的措施
2.1 通过加强构造配筋,防止和控制混凝土裂缝产生
防止和控制混凝土的裂缝的产生,对提高混凝土结构的耐久性,延长桥梁使用寿命是十分重要的。控制桥梁结构上的裂缝,除了按规范要求控制正常使用极限状态的工作裂缝以外,更要加强构造措施,控制桥梁施工及使用过程大量出现的非工作裂缝,缩减桥梁使用寿命。
2.2 提高混凝土性能,防止钢筋锈蚀
设计时,尽量采用高性能混凝土或者根据条件向混凝土中填加硅灰等抗腐蚀剂。高性能混凝土具有高尺寸稳定性、高强度、高耐久性等特点,可以有效地延长桥梁结构的使用寿命。另一方面,提高钢筋的抗腐蚀能力。主要是控制混凝土中氯离子的含量。混凝土中氯离子含量对钢筋腐蚀的影响极大,一般情况下,氯盐掺量应少于水泥重量的1%。掺氯盐的混凝土必须振捣,且不宜采用蒸汽养护。
2.3 设计人员应提高对耐久性的认识
桥梁工程在当代交通运输中的作用是有目共睹的,桥梁结构的安全性有着举足轻重的作用。作为设计人员,不仅要保证桥梁结构承载能力、截面应力、裂缝宽度等满足规范要求,而且要从耐久性的角度保证桥梁结构在使用期内能够安全有效的发挥作用,并且考虑如何延长桥梁结构的使用寿命。
2.4 定量地规范桥梁结构耐久性的构造要求
现行规范中有关钢筋混凝土耐久性的要求,仍以考虑荷载作用下的结构安全性为主,而对混凝土结构在长期使用过程中由于环境因素所引起的材料性能劣化的影响考虑很少。因此希望在以后规范修订时,能将近几年对于此方面的研究成果考虑到规范当中。
3 结语
目前,我国正处在大规模建设桥梁之际,桥梁结构耐久性不足的后果是非常严重的,不容忽视的。我们要充分认识到混凝土结构耐久性对实施可持续发展战略、节约能源、资源和保护环境所带来的积极和负面影响,深刻领会加强混凝土结构耐久性的重要意义,将我们的桥梁工程建设成为百年工程。
参考文献
[1]彭栋木,冯建华.桥梁结构耐久性设计[J].深圳土木与建筑,2006,3(2):46-49.
[2]李青云.桥梁设计中耐久性的几点思考[J].中国新技术新产品,2010,(18):131.
海底隧道耐久性探讨 第7篇
1 海底隧道耐久性分析
隧道的安全稳定是支护结构作用的结果,因而支护结构的耐久性是保证海底隧道耐久性的前提,研究海底隧道的耐久性应从研究支护结构的耐久性入手。
1.1 初期支护耐久性分析
对于复合衬砌,初期支护由锚杆、拱架、钢筋网和喷射混凝土构成,海水对结构中的钢材腐蚀速度是影响初期支护耐久性的主要因素,钢筋锈蚀后膨胀会导致混凝土开裂、钢筋与混凝土之间粘结力破坏、钢筋受力截面减小、结构耐久性能降低等一系列不良后果[1]。当前的隧道设计中,为了提高支护结构的耐久性,普遍采用高性能抗渗混凝土,目的是减少混凝土中的孔隙,进而减少海水中氯离子的侵入。为了提高混凝土的抗渗性,翔安隧道在建设前期进行了抗渗性研究,按照初期支护抗渗等级大于P8、二次衬砌抗渗等级大于P12的要求进行了混凝土配合比设计。应该说这个思路是好的,但由于隧道施工工艺的复杂性,施工环境较差,施工人员素质参差不齐,再加上我国劳动力素质普遍较低,实际施工中很难保证混凝土的抗渗性。比较有代表性的原因有以下几点:1)由于喷射混凝土角度把握不好,型钢拱架背后和侧面局部喷射不到位,混凝土内部产生空洞;2)有时为了尽快封闭围岩以确保安全,来不及将拱架背后处理好,导致拱架背后混凝土保护层厚度不足,甚至没有保护层;3)在围岩及其他外力作用下,初期支护往往存在局部开裂变形,形成地下水渗入通道;4)对于软弱围岩中分部开挖的隧道,拱架连接处往往存在渣土清理不干净的现象,导致初期支护混凝土内部夹杂着泥土。
由于以上种种原因,很难保证初期支护混凝土密实,虽然施工过程中对喷射混凝土的抗渗性进行了检测,但目前的检测方法是对喷到大板上的混凝土样品进行检测,不能代表初期支护混凝土实体的抗渗性,很多隧道初期支护严重渗水的事实证明了这一点。因此,构成初期支护的钢拱架、钢筋网和混凝土有相当一部分长期在具有严重侵蚀性的海水环境中工作,要研究初期支护的耐久性就要研究初期支护长期浸泡在海水中的耐久性,而不是混凝土的抗渗等级达到P8时的耐久性。
但值得指出的是,由于混凝土结构中钢结构的腐蚀属于电化学腐蚀,腐蚀过程需要氧气的参与,而在海底地层及初期支护结构的孔隙中是饱水的,氧气含量十分有限,因而初期支护结构中的钢材腐蚀较轻。
1.2 二次衬砌耐久性分析
对于二次衬砌混凝土,由于先期对初期支护渗水进行了处理,加上防水板的保护,能够进入二次衬砌范围的水量较少,如果再采取排水措施,则进入二次衬砌混凝土内部的海水少之又少。同时,二次衬砌作业环境和施工工艺相对初期支护要好得多,混凝土的密实度能够得到保证,进入二次衬砌混凝土内部的水非常少,加上混凝土内部缺氧,海水对二次衬砌中部及外侧的腐蚀作用很小,因此二次衬砌内部及外侧的耐久性可以得到保证。但是,在二次衬砌内侧,混凝土暴露于潮湿的海洋大气中,大气中的CO2导致混凝土碳化,Cl-对衬砌钢筋产生腐蚀,汽车排放的热量使腐蚀加快。研究表明[2],温度每升高10 ℃,腐蚀反应速度增加1倍。如果混凝土保护层厚度不足或混凝土表面有裂缝,则会加快钢筋的腐蚀,钢筋腐蚀后体积膨胀导致外层混凝土开裂甚至剥落,因而大气环境对隧道内侧的腐蚀程度显著严重于海水对隧道外侧的腐蚀。美国、日本、欧洲等国家将海水环境混凝土结构暴露部位划分为三个区:大气区、浪溅区、水下区。浪溅区钢筋腐蚀破坏最为严重,其次是大气区,水下区几乎不会发生钢筋腐蚀破坏[3]。隧道内侧的防腐应作为重点。
1.3 预制钢筋混凝土构件衬砌的腐蚀
对于沉管隧道和盾构隧道等由预制构件拼装而成的衬砌结构,预制构件工厂化施工条件较好,如果质量控制得好,能够有效防止海水中的氯离子进入钢筋混凝土结构内部,但运输和拼装环节仍可能对构件造成破坏,如果拼装质量不好,也会导致海水渗入,并且预制构件也会存在钢筋保护层厚度不足的问题,因而宜对衬砌结构实施防腐处理,减少有害气体和氧气进入混凝土内部的通道。
2 提高衬砌结构耐久性的措施
目前我国隧道耐久性设计普遍采用高性能混凝土,对其他措施重视还不够,在我国目前的施工管理水平下,仅仅采用高性能混凝土一种措施是不够的,因为混凝土裂缝不同程度地普遍存在着,如果将希望寄托于维修措施,处理费用是很庞大的,因而应该在隧道设计上增加一些防腐措施,可行的途径有以下几种:
1)加强初期支护,让初期支护承担更多甚至全部荷载,二次衬砌作为安全储备。这样一方面可以加强早期支护,减少初期支护裂缝的产生,确保隧道施工安全,另一方面由于初期支护环境中氧气含量极少,结构不易腐蚀,可以有效提高结构的耐久性。
2)针对隧道衬砌结构腐蚀的原因,参考海港工程防腐设计的经验,采用硅烷浸渍、环氧涂层钢筋、钢材阻锈剂等措施对衬砌钢筋进行防腐处理[4]。3)对混凝土进行饰面保护。根据以上的分析,隧道内侧大气环境中的钢筋混凝土较易腐蚀,尤其是钢筋保护层厚度不足和表面裂缝是混凝土施工质量通病的情况下,在钢筋混凝土衬砌表面喷射一定厚度的环氧涂层,封闭混凝土表面裂缝,减少表面孔隙,阻止氧气和有害气体的进入,不仅可以对内侧钢筋混凝土具有防腐作用,对外侧的支护结构也具有很好的防腐作用。这种措施比较有针对性,简单易行。
3 结语
由于海底隧道维修困难,维护费用高,应在建设阶段对耐久性给予足够的重视,在技术经济比较的基础上采取一切可行的手段保证耐久性的实现,防腐蚀耐久性设计应遵守保证混凝土结构在设计工作寿命期的安全、正常使用功能及可接受的外观,而不需支付过高维修费的原则。随着我国对海底隧道研究的不断推进,防腐研究也应列为重点研究课题之一。
参考文献
[1]胡红梅.海底隧道衬砌混凝土抗蚀影响因素分析与模拟[J].武汉理工大学学报,2007(3):10-12.
[2]杨建森,何党庆.钢筋混凝土中钢筋腐蚀的化学机理与防腐措施[J].宁夏大学学报(自然科学版),2001(20):8-10.
[3]潘德强.海水环境中混凝土结构防腐蚀耐久性设计[J].水运工程,2001(8):15-17.
傣族贝叶档案耐久性研究 第8篇
一、傣族贝叶档案制成材料与耐久性
贝叶档案的载体材料由贝叶构成,贝叶为贝叶棕的叶片。贝叶档案具有优良的耐久性, 与贝叶自身生物构造及其所含的化学物质相关。从化学组成来看,贝叶档案制成材料与木材基本相同,主要由纤维素、半纤维素和木质素构成。贝叶档案制成材料的机械强度和化学稳定性等与贝叶纤维的强度和化学稳定性密切相关,而贝叶纤维的强度和化学稳定性又取决于贝叶纤维中纤维素分子聚合度的大小。纤维的强度和化学稳定性随着纤维素分子聚合度的降低而下降,聚合度小于800以下时,则机械强度和化学稳定性迅速下降。贝叶在加工处理过程中受到的机械损伤很小,贝叶纤维没有受到损伤,纤维中纤维素的聚合度基本上保持原有的水平,其大小在5000以上。由于聚合度非常大,致使贝叶的机械强度和化学稳定性较好,非常有利于贝叶的长期保存。此外,贝叶组分中的纤维素和半纤维素对光较稳定, 且不吸收可见光。稳定性较差的木质素,经蒸煮处理后,产生裂解、交联,形成了稳定结构,同样有利于贝叶的长期保存。
贝叶棕在长期进化的过程中逐渐形成了能够抵御外界侵害的化学物质, 如单宁、树脂、脂肪酸、色素、芳香油和生物碱等内含物。这些内含物使贝叶具有天然耐腐性,对腐朽真菌具有不同程度的抑制和毒杀作用。
再有,在贝叶档案中,有害微生物的危害是影响贝叶档案寿命的一个重要因素。对贝叶档案能造成危害的腐朽菌类微生物的生长繁殖,需要适当的水分,要求贝叶的含水率不低于20%。贝叶经过加工形成档案载体材料后,根据环境温湿度不同含水率在15%左右,低于腐朽菌类最低含水率要求,不利于腐朽菌的生长繁殖。
二、傣族贝叶档案制作过程与耐久性
贝叶档案的耐久性除了与贝叶制成材料的组成、理化性质等因素有关外,还与其制作过程有关。制作过程包括取贝叶、蒸煮、洗晒、风干、刻写和装饰等工序。
1. 取贝叶。
贝叶在不同季节淀粉和蛋白质等含量有所不同,贝叶采集一般在秋冬两季,此时采集的贝叶,淀粉和蛋白质等成分含量较春夏两季少,不利于菌类生长繁殖。
2. 蒸煮。
将贝叶放入水中,同时加入酸角和柠檬进行蒸煮。贝叶的蒸煮处理起到改变贝叶物理性质的作用,使贝叶软化,增加可塑性。贝叶在蒸煮过程中,随着含水量和温度的变化,其纤维的结晶度不断增加,纤维的抗拉强度、硬度、密度及尺寸的稳定性均随之增加,而纤维的伸展率、吸湿性、润胀度及化学反应性随之减小,而且还减缓了菌丝在管胞的次生壁方向上的生长速度,因此降低了菌类对贝叶的侵蚀程度。贝叶经过热处理提高了可塑性,大大降低贝叶的压应力和拉应力,因而可提高贝叶切削表面的光平度,减少贝叶档案在日后的开裂现象。贝叶的热处理,半纤维素发生降解,生成游离醋酸和不易吸湿的聚合物,同时贝叶含水率的减少,抑制了腐朽真菌的生长繁殖。蒸煮处理后,木质素产生裂解、交联,形成更为稳定的结构,延长了贝叶的使用寿命。热处理后贝叶的耐光性好于未处理的,这是由于在热处理过程中,一些成分发生了变化,生成许多酚化合物及抗氧化成分,从而束缚了因氧或自由基而引起的变色[1]。
在蒸煮过程中加入酸角和柠檬主要是对贝叶进行染色,使其外观颜色均匀一致。根据相关研究,酸角色素在弱酸、中性、弱碱性条件下均稳定, 对光、热稳定性好, 对大部分金属离子稳定。蒸煮时,酸角和柠檬色素受贝叶表面吸附力作用, 色素分子被吸附到贝叶表面,随着水溶液通过贝叶毛细管等通道进入贝叶内部,最后在贝叶内部毛细管力、液体分子热运动、液体浓度差引起的扩散作用等因素共同作用下, 实现色素分子在其叶内部的移动, 并最终透过其细胞壁扩散后, 依靠分子间的吸附力沉淀在其纤维表面上, 使其染色。因此贝叶表面色泽较均匀,色素与纤维结合牢度较好,色素耐久性较好。同时酸角和柠檬中含有大量单宁,酸角中单宁含量达20%—24%[2]。单宁对多种细菌、真菌、酵母菌有明显的抑制能力, 是一类在紫外光区有强吸收力的天然产物, 对紫外线的吸收率达98%以上[3]。贝叶经过加入酸角和柠檬蒸煮处理后,防霉和防光性能得到提高。
3. 洗晒。
将煮过的贝叶取出后于河边用细砂搓洗干净,然后晒干压平整。由于贝叶漂洗是在流动河水中进行,漂洗中不使用任何腐蚀性、氧化性化学试剂,贝叶纤维漂洗后没有受到破坏,贝叶上不会残留下有害化学成分。
4. 风干。
置于空气流通处自然风干一段时间。通过对贝叶的干燥处理,提高其稳定性和强度,同时预防贝叶的腐朽。将其进行自然干燥,利用空气作为传热传湿的干燥介质,靠太阳光的辐射,使贝叶内的水分逐步排除,降低其含水率,可以提高其结构的稳定性,增强贝叶的强度,减少菌类和害虫的侵害与破坏,进而保证贝叶的固有性质和强度,提高其抵抗腐蚀的能力。
5. 刻写。
用自制的铁簪子刻写,并用植物果油掺锅底的黑烟,涂于刻好字的贝叶上。刻写过程中,铁簪子与贝叶产生机械摩擦,在贝叶刻痕部位有微量的金属铁残留,残留的微量金属铁在贝叶档案的长期保存过程中与贝叶中的单宁发生化学作用,在刻痕部位形成稳定性较好的单宁酸铁,有利于字迹的长期保存。贝叶档案的字迹材料是锅底的黑烟,其主要成分为炭黑。炭黑的物理化学性质很稳定,耐光、耐热、耐酸碱、耐氧化,不易和其他物质起反应,也不溶于水、油和一般溶剂。因此,使用炭黑作为贝叶档案的字迹材料,可以长久存在。另外,采用铁笔在贝叶上刻写,一定程度上对贝叶上的字迹起到保护作用。因为刻写时形成凹槽,炭黑停留在里面避免摩擦,字迹保存时间较长。再有,刻写过程中在锅底黑灰中加入植物果油,其主要目的是起到防腐的作用。膏桐是麻疯树的别名,其化学成分中含有生物碱,具有毒性,对一些菌类和害虫具有强烈的抑制作用。肉桂油, 其化学成分中的肉桂醛可以破坏霉菌细胞壁,并渗入细胞内,破坏细胞器而起到杀菌作用[4]。
6. 装饰。
将刻写好的贝叶装订成册后,在四周边沿涂上一层金粉或红漆、黑漆加以保护和装饰。在制作好的贝叶表面涂刷薄层油漆,其主要目的是避免贝叶受温度、湿度的影响,防止贝叶的干缩湿胀以及菌类的侵染。
三、傣族贝叶档案保管方法与耐久性
千百年来,傣族贝叶档案得以长久保存,其中一个重要的原因就是,古代傣族人民在长期生活实践中,反复总结积累和形成了丰富而有效的保护方法。
1. 库房建筑技术。
古代傣族贝叶档案主要保存在佛寺内,佛寺为典型的干栏式建筑,其为贝叶档案的长久保存提供了良好的保存环境。一是高出地面的台基,隔绝潮湿地面,具有良好的防潮作用。二是“歇山”式屋顶接受太阳辐射热量较少,其通风间层能使室内外空气流通顺畅,及时排除室内部分热量,减少热量向室内传递,隔热降温效果明显。三是建筑朝向呈西北—东南走向,门的朝向向南偏东10度左右,能有效避开太阳光的长时间照射。四是建筑以木结构为主,所用木材具有一定的弹性,木构架各节点采用榫卯,结合严实而又有活动余地,遇到强大震动时整个建筑具有一定的弹性。同时,高出地面的台基,建筑物立于台基之上,这种台基可以避免地面受到剪切力的破坏,增强建筑物的稳定性。
2. 药物防虫、灭菌、防霉技术。
傣族贝叶档案大量留存下来的事实,说明古代傣族人民使用药物进行防虫、灭菌、防霉的经验是卓有成效的。首先是在加工制作阶段,将贝叶放入铁锅内蒸煮时,在水中加入酸角和柠檬等防虫防腐物质。其次,刻写贝叶时,在锅墨中掺入膏桐或肉桂油等防虫灭菌药物。再有,在贝叶档案的箱柜内施放防蛀杀虫药物,如芸香、樟脑等具有杀虫功效的植物类药物。
3. 贝叶档案装具。
傣族人民通常采用变形小,含有精油成分的龙脑香科木材作为贝叶档案的收藏器具。龙脑香科木材含有的植物精油具有芳香气味,具毒性,有驱虫、杀虫、抗菌之功效,用其作为贝叶档案的专用装具,可使贝叶档案处于防蛀环境中。另外,贝叶档案在放入木柜(盒)之前,还要用棉布包裹,这样既可以减少机械磨损,又可以发挥防光、防空气污染物以及保持温湿度相对稳定等作用。
4. 装帧技术。
傣族人民通常把刻写好的贝叶档案四周涂上油漆,油漆除了具有美化贝叶档案外观的功能外,还对贝叶档案材料起到保护作用。古代的彩色装饰大多使用不溶于水的矿物颜料,其细微颗粒有很强的覆盖力和隔绝性,干后能够在贝叶档案表面形成一层防护层,减少贝叶档案受空气湿度影响,而引起干缩湿胀,并防止菌类的侵入,增强耐磨损性,从而延长寿命。
5. 日常管理。
傣族人民把贝叶档案视为全民族的传世之宝,将其统一保管在佛寺内的藏经阁,由佛爷、和尚严格看管。未经寺主允许,任何人不得擅自进入这里带走贝叶档案。这样可以有效防止贝叶档案的流失。另外,还根据湿热气候特点,适时将贝叶档案搬出置于室外的阳光下曝晒,以达到驱虫、灭菌的目的。
参考文献
[1]李延军, 等.国内外木材热处理技术进展及展望[J].浙江林业科技, 2008 (9) .
[2]赵一鹤, 等.世界酸角研究现状及进展[J].云南农业大学学报, 2005 (2) .
[3]杨敏文.单宁的应用[J].知识介绍, 2002 (10) .
桥梁结构的耐久性检测 第9篇
关键词:外观损伤,截面损伤,钢筋锈蚀
桥梁建设是国家重点的基础建设之一,桥梁工程是关系社会和经济协调发展的生命线工程。桥梁建设的快速发展,巨大的资金投入,在经济社会中的显赫地位,使得人们对桥梁的安全性、耐久性越来越重视。为了保证混凝土桥梁结构的安全性和耐久性,必须对桥梁开展耐久性研究,而首要任务就是进行耐久性检测,能及时发现早期病害,在尚未出现更大损伤之前采取措施,清除或控制病害发展,并掌握桥梁结构耐久性损伤的规律,为今后的桥梁设计提供宝贵的经验。
1 外观损伤调查
1.1 混凝土裂缝
混凝土为多相组合材料,由于各种材料的线膨胀系数不同,由相互约束而产生的初始应力、拉应力或剪应力,造成在骨料与水泥石的粘结面上或水泥石本身之间出现肉眼难以看到的细微裂缝。并且桥梁构件一般为大型混凝土构件,在混凝土凝固过程中,容易受到早期塑性收缩、干缩、自收缩和温度的影响,从而使得微裂缝扩展为可见的宏观裂缝[1];在投入使用后,混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下会产生直接应力裂缝、次应力裂缝;在使用过程中,大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形,即由于混凝土的中性化产生收缩裂缝。这些因素都会导致桥梁结构产生裂缝,且这些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用。
因此,必须对表观损伤进行详细的检查,确定这些裂缝的开裂程度、分布特点、发展趋势,必要时采用无损探伤方法检查其开裂深度,分析产生这些裂缝的主要原因,从而确定这些裂缝对结构使用功能的影响程度,确定合理的方法限制这些裂缝的开展程度,以保证桥梁结构的安全使用。
1.2 混凝土截面损伤
桥梁结构带裂缝工作时,空气中的氯离子、二氧化碳、氧气、水等可以进入混凝土内部,从而加速混凝土的中性化,当裂缝延伸(或混凝土中性化)至钢筋表面附近时,钢筋表面的钝化膜就会遭到破坏,氯离子侵入后在钢筋表面聚集,更加速了钝化膜的破坏过程,从而导致了内部钢筋的锈蚀。锈蚀产物氢氧化铁体积比原来增大约2倍~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力[2]。桥梁结构所采用的箍筋截面大、间距小,在锈胀力作用下容易导致保护层混凝土的剥离。
桥梁暴露于潮湿的自然环境中,混凝土内的含水量较高,当大气气温低于0 ℃时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%~11%,因而混凝土产生膨胀应力[3];同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-7 ℃~-8 ℃以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,在多次冻融循环后,混凝土表层中的细骨料粉化,随着冻融的进一步发展,表层混凝土就会酥化、剥落。
另外,混凝土桥梁结构还存在缺棱掉角、蜂窝麻面、表面沉积等缺陷,均可造成桥梁结构的截面损伤。
若想评定截面损伤对桥梁结构的影响,应该将这些因素所导致的截面损伤进行累计,从而确定构件的有效截面面积。
2 材质检测
2.1 钢筋锈蚀情况检测
混凝土表观受到损伤后,有害物质就可以直接接触钢筋,进而造成钢筋的锈蚀。钢筋锈蚀不仅造成钢筋自身截面和强度的减小,还会造成保护层锈胀开裂,尤其在较大的应变下,混凝土保护层脱落,可能导致紧邻保护层的部分核心区混凝土退出工作,不再承担荷载,从而造成钢筋对混凝土有效约束性能的降低,进而使得桥梁构件破坏由延性向脆性发展,严重降低桥梁构件抵抗动力荷载的能力。因此,必须对桥梁结构钢筋的锈蚀状况进行检测。目前主要采用半电池电位法检测混凝土中钢筋的锈蚀状况,检测范围为主要承重构件或承重构件的主要受力部位,或外观检查有锈迹表明钢筋可能锈蚀的部位。
2.2 混凝土强度检测
在恶劣的外界环境作用下,外界有害介质的侵入对混凝土的强度有一定的影响,为了准确了解桥梁使用若干年后的工作性能,必须对其混凝土强度进行检测。
为了突出混凝土桥梁结构行业的特殊性,混凝土强度检测范围主要包括主要承重构件和承重构件的主要受力部位;原则上采用无损检测,当无损检测无法准确评定混凝土强度时,可采用取芯法综合评定;一般采用超声—回弹综合法进行混凝土强度检测,超声速度一方面反映了材料的弹性性质,同时在一定程度上也反映了材料内部构造的某些信息,回弹法则反映了材料的弹性性质,同时在一定程度上也反映了混凝土表层材料的塑性性质。
2.3 其他方面的检测
混凝土桥梁材质检测还应包括对混凝土碳化深度和剩余保护层厚度的检测;对于海洋自然环境下的桥梁,还应进行氯离子含量检测,确定氯离子在混凝土不同深度处的分布,从而根据钢筋处的混凝土氯离子含量判断引起钢筋锈蚀的危险性。
3 结语
在目前的桥梁结构检测中,主要侧重于静载试验和动载试验,通过直接的试验方法来判断桥梁的工作状态,这种方法虽然比较直接有效,但也无法排除桥梁突然破坏的偶然性,所以单依靠现场试验的方法对桥梁进行检测还是不够的;而应该把桥梁结构的耐久性检测与现场试验相结合,通过大量的实际工程检测结果,建立旧桥破损与工作状态数据库,将各耐久性参数引入到计算分析中,为以后通过桥梁结构耐久性损伤直观判断桥梁工作状态打下良好的基础。
参考文献
[1]孙进祥.建筑物裂缝[M].上海:同济大学出版社,2001.
[2]牛荻涛.混凝土结构耐久性与寿命预测[M].北京:科学出版社,2003.
[3]夏占武.桥梁检测与加固技术应用[D].吉林:吉林大学硕士学位论文,2004.
钢筋混凝土结构耐久性设计分析 第10篇
【关键词】钢筋混凝土;结构;耐久度
一、钢筋混凝土耐久度的定义
钢筋混凝土耐久性,指的是指混凝土结构建筑在按照既定设计要求的目标使用期内,在实地自然环境、使用环境及材料内部因素的化学、物理作用下,不需要额外的维修和加固而保持安全稳定、正常使用的能力。钢筋混凝土结构的耐久性,一方面维护着使用者的安全与正常使用,另一方面,也反映了涉及建筑建设各方面的企业生产水平。因此,分析影响钢筋混凝土耐久性的因素,进而做好结构耐久性设计,找出问题,提出建议,有很强的实际意义。
二、影响钢筋混凝土耐久性的因素
(一)凝土结构损害因素分析
建筑钢筋混凝土结构的损坏是材料耐久性出现问题的一个最主要表现。混凝土结构在自然环境条件下,随着时间的推移与外部环境的改变,混凝土材料逐渐老化,结构稳定性不断的减弱,最终使得钢筋混凝土结构出现损伤,甚至损坏,进而在建筑的承载力与稳定性上产生隐患,影响整个建筑结构的使用与安全。
影响混凝土耐久性的因素很多,也很复杂,一些因素是在特定的条件下产生的,总体看可分为内在因素和外在因素两大类。内在因素主要为选用的水泥和骨料种类、混凝土的水胶比和密实度、外加剂类型、浇注和养护的施工工艺、结构的设计形状和构造型式、保护层厚度和钢筋直径的大小等。外在因素主要指环境因素,包括冷热、干湿、冻融循环、化学介质(氯离子、酸、酸盐、海水、碱类等)侵蚀、磨损、疲劳等多方面。不同的环境对混凝土耐久性的影响程度不尽相同,外在因素是通过内在因素而起作用的。混凝土耐久性问题又可以分成钢材和混凝土两大类,钢材问题主要指钢筋的锈蚀。
(二)混凝土耐久性影响因素的特征
钢筋混凝土耐久性变弱的因素往往是在特定的环境下形成的,主要有以下特征:一是损伤产生较为隐蔽,不容易发现,多数损伤产生到发现的时间较晚,发展较慢,往往需要若干年甚至更长的时间,但是到最后建筑损坏往往难以弥补。二是耐久性问题是很复杂的多因素共同影响的结果。如一些海洋混凝土工程,有混凝土碳化钢筋锈蚀受到化学介质如氯离子腐蚀、电解,也有季节性的冻融损伤,还伴随着海水冲击和海砂磨损等等原因,另外突发自然灾害与生物侵蚀也是影响海洋混凝土工程耐久性的重要因素。三是大多数钢筋混凝土耐久性损伤是由构件表面开始形成的,所以有人称耐久性问题是混凝土结构的“皮肤病”。
三、混凝土结构耐久性设计
(一)混凝土结构耐久性设计依据
钢筋混凝土耐久性设计,是建筑结构设计的重要组成部分,这部分设计不仅仅决定了建筑的使用年限,维修频率,还决定了建筑的经济效益与建造成本。耐久性设计对混凝土建筑结构设计而言较新,尤其是我国建筑行业在技术更新较快,老旧建筑出现寿命问题后,才在国内被重视起来。
混凝土结构耐久性设计涉及到结构的使用环境、结构型式、材料选择、施工质量、养护条件、管理和维护维修等多个方面。以前钢筋混凝土结构设计对耐久度很少涉及,尤其是对周围环境对建筑结构的长期影响考虑的较少,传统建筑主要考虑荷载、承载力、地基等安全性与稳定性,尤其是对混凝土裂缝、挠度等因素对结构使用性能的影响较为关心。事实上,使用环境对钢筋混凝土材料性能的长期影响很大,尤其是建筑功能的退化和结构功能的劣化,各种因素的影响机理也不尽相同,因此,需要考虑的复杂因素较多。当前,混凝土结构耐久性设计的基本依据主要有三点:一是依据结构设计使用寿命进行设计;二是依据混凝土结构或构件的工作环境进行设计;三是根据工作环境确定耐久性极限状态及标志。混凝土结构耐久性设计应作为建筑结构设计的重要内容。首先应明确该结构的耐久性目标,即预期的结构设计使用年限,其次是要明确耐久性失效的标准或准则。这样才能控制项目的运营期间的维修费用,对严重超出正常维修的允许范围的设计,要及时的调整。
耐久性设计需要分析结构抗力与荷载随时间的变化规律,使设计的建筑结构有明确的目标使用期,并充分考虑以后的维修甚至改扩建的需要,使建筑工程项目达到安全、经济和实用的建设目的。
(二)钢筋混凝土设计使用寿命
耐久性设计的内容主要是根据混凝土结构劣化规律来计算或验算结构在设计使用寿命期内,环境作用的能力是否大于环境对结构的作用。设计使用寿命也称设计使用年限,是设计规定的一个时期,在这一规定的时期内,建筑在局部维修的情况下,能够按预期目的使用、完成预定使用功能。所谓“正常维护”即正常设计、正常施工、正常使用和维护,包括必要的检测、维护及维修。结构或建筑工程的使用情况与用途不同,其不同的部件也会有不同的使用寿命,因此,必须充分考虑到建筑工程在设计使用寿命期内,如何对部件进行维修、保养与更换,才能保证整个建筑工程项目的功能正常。
(三)钢筋混凝土环境改造
钢筋混凝土结构的使用寿命与其所处的工作环境密切有关。对不同使用情况与环境情况的建筑,其建筑的环境改造十分重要,对于不同的设计使用寿命,其环境的影响往往决定了建筑耐久度设计中的使用寿命长短,因此,必须以实践为基础,对拟建的建筑工程所处的工作环境有充分的考虑。在一般的工作环境下,结构材料随时间的延长其性能退化不明显,比较容易达到设计使用寿命。但在恶劣的工作环境下就必须有针对性地采取技术措施和相应的管理措施,才能满足设计使用寿命的要求。
钢筋混凝土结构所处的环境可以分为一般大气环境、工业建筑环境和海洋环境。前两种环境又分为室内环境和室外环境。一般来讲,室外的混凝土构件比室内构件的耐久性低。在工业环境下,空气中的二氧化碳和有害气体一般比其他环境下高,而且许多工业建筑室内构件可能处于高温、高湿和有腐蚀介质的环境中,因此会比民用建筑有着更严重的混凝土耐久性问题。处于海洋环境中的混凝土结构,由于受到混凝土碳化、氯离子侵蚀、干湿交替和波浪冲击等复杂作用,其耐久性问题较内陆地区的混凝土结构更为严重。在海洋环境中,混凝土构件腐蚀最严重的区域是潮汐区,其次是海平面以上的大气区及近海区域,而浸没在海水中的混凝土构件的耐久性问题却较相对较轻。
对于钢筋混凝土结构的安全性、适用性和耐久性,是保证结构可靠性不可缺少的重要要求。结构的完全安全与恒定是不存在的,钢筋混凝土耐久性问题导致了结构的安全性和适用性不断降低,因此,对钢筋混凝土结构的耐久性评估是耐久度设计是否成功的关键,而目前,科学的评估方法并不完善,而结构的可靠性是对建筑工程项目使用寿命预测的基础。因此,要对耐久度设计进行不断的改善,要从建筑设计理念、材料的使用与检测、结构的不断优化等方面,综合考虑建筑的钢筋混凝土的耐久度。而对于我国传统建筑以砖混结构为主的情况,要做好改造与技术升级,最大限度的增加建筑的使用寿命,缩小维修与重建成本,对于新建筑本身,要做好建筑的新概念设计,如钢结构设计与新兴材料应用等,按照国际标准做好耐久度设计,确保建筑在预计使用寿命之内,使用正常。
参考文献:
[1]易忠来,李化建,谢永江,方博.混凝土结构耐久性监测技术研究进展[J].混凝土,2012(05).
[2]王海勇,周春雷,柏云.钢筋混凝土锈蚀损伤原因与防治技术[J].中国建材科技,2010(02).
普湾大桥耐久性设计 第11篇
关键词:跨海大桥,严寒地区海洋环境桥梁,桥梁耐久性设计
1 普湾大桥桥梁概况
普湾大桥位于大连市普湾新区松木岛东南部海域, 是渤海大道一期工程中一座跨海特大桥, 桥孔布置为7×40+ (70+5×120+70) +14×40+3×35+14×40m, 主桥70+5×120+70=740m采用预应力混凝土悬浇变高度连续箱梁, 其余40或35m跨度为预制T梁。本桥全部主桥和大部分引桥桥墩处于处于海洋环境中, 另外本桥还处于北方严寒地区, 桥梁的耐久性设计是本桥设计的一个重点。由于部分设计者对海洋环境混凝土桥梁耐久性设计重视不够, 国内同类型跨海桥梁在耐久性方面出现过很多问题。参照国内外桥梁耐久性设计的经验, 本桥在耐久性设计方面采取了很多措施, 供设计者参考。
2 普湾大桥结构耐久性设计
2.1 桥梁设计使用寿命及耐久性总体设计思路
本桥混凝土结构耐久性目标为在100年的设计基准期内钢筋不发生锈蚀, 即均值设计使用寿命为100年。
本工程混凝土结构耐久性的总体设计思路为:
(1) 基本措施:采用海工耐久性混凝土, 主要以氯离子扩散系数为控制参数, 在原材料选择方面, 主要考虑使混凝土具备高抗氯离子扩散能力、高抗裂性能及高工作性能。
(2) 附加措施:通过表面防腐涂装、硅烷浸渍等附加防腐措施增强结构防腐性能。
2.2 混凝土结构腐蚀环境分区
根据《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ 275, 本桥的环境分区如表1。
按照《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》, 平均水位以上15m区域属于重度盐雾区。
2.3 结构设计
(1) 裂缝设计计算控制
钢筋混凝土构件在正常使用状态下的容许裂缝环境作用等级C、D级时0.2mm, E级按0.15mm控制;环境作用等级C、D级的预应力构件可按部分预应力A类构件设计, E级按全预应力混凝土构件设计, 在正常使用状态下不出现拉应力。
(2) 预应力设计
为增强预应力管道压浆的密实性, 提高预应力体系的耐久性, 箱梁预应力设计时采用耐腐蚀、密封性能好的塑料波纹管配合辅助真空压浆工艺, 同时对预应力锚头采用严格的防水和阻锈措施。
2.4 防腐抗冻高性能混凝土的原材料及配比要求
本项目水中墩承台、墩身、桩基系梁采用高流态耐海水侵蚀的抗冻高性能混凝土, 混凝土用水泥采用C3A含量低的硅酸盐水泥, 采用聚羧酸系高效减水剂实现低水胶比和高流态, 采用优质引气剂保证混凝土含气量在4%~6%范围内, 提高混凝土抗冻耐久性能。并添加适量矿物掺和料, 可大大提高硬化混凝土的抗渗性能 (密实性) 。
2.4.1 防腐抗冻耐久混凝土的原材料指标
高性能混凝土, 根据具体部位及强度等级的不同, 各项指标并不完全相同, 除满足《水运工程混凝土质量控制标准》的要求外, 同时原材料、配合比须满足下列要求:
(1) 水泥要求:应采用品质稳定、标准稠度低、强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 水泥比表面积≤350m2/kg, 80μm方孔筛筛余≤10%, 其中的游离氧化钙含量≤1.5%, 碱含量≤0.6%, C3A含量≤10%, 氯离子含量低于0.03%。
(2) 矿物掺和料:可根据需要在混凝土中掺加粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅灰等掺和料, 其指标应满足表2、表3、表4要求。
(3) 集料:不得采用可能发生碱‐集料反应 (AAR) 的活性集料;水溶性氯化物折合氯离子含量不得超过集料重的0.02%。
细集料应选用级配良好、质地均匀坚固、吸水率低、空隙小、细度模数2.6~3.2的洁净中粗河砂, 细集料含泥量不大于2.0%, 泥块含量不大于0.5%, 云母含量不大于0.5%, 轻质物含量不大于0.5%, 硫化物或硫酸盐含量不大于0.5%。
粗集料应选用质地均匀坚硬、粒形良好、级配合理、线胀系数小的洁净碎石或卵石, 含泥量不大于1.0% (C50以上混凝土不大于0.5%) , 泥块含量不大于0.25%, 压碎指标不大于20%, 针片状颗粒含量不大于7%, 硫化物或硫酸盐含量不大于0.5%, 最大粒径不超过25mm。
(4) 化学外加剂:减水剂 (或泵送剂) 的减水至少达到20%;外加剂中氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.02%。
(5) 拌和用水及养护用水:不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水, 水中的氯离子含量不应大于200mg/L, 硫酸盐含量按SO4-计不大于500mg/L。
2.4.2 混凝土强度等级选择、配合比设计运用及性能汇总
本项目采用的各结构部位混凝土强度等级见表5。
施工前应按照耐久性设计规范, 对混凝土进行配合比设计, 并对混凝土各项性能、指标 (抗压强度、氯离子扩散系数、电通量、坍落度、扩散度、抗裂性能、初凝时间、终凝时间) 进行试验、汇总, 各项性能、指标均按照相关规范严格控制, 同时根据结论对混凝土配合比进行修改以确定最佳配合比, 使各项性能、指标均能达到规范要求。
2.5 附加耐久性措施
2.5.1 混凝土涂层
本项目混凝土防腐涂层按照现行行业标准《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》JT/T 695—2007设计。本项目在主桥主梁、主桥墩身、引桥T梁部分墩身及盖梁、T梁部分、引桥梁体部分均采用防腐涂层。
(1) 基本规定
混凝土结构防腐涂层体系采用长效型, 设计使用年限为20年。
防腐根据环境分区划分为大气区和浸水区, 对本桥, 4.49m以下的墩身为浸水区, 腐蚀类型为Im2;其余部分为大气区, 腐蚀类型为Ⅲ-2。
当采用防腐涂层保护时, 混凝土结构应满足下列要求:混凝土的龄期不应少于28d, 并应通过验收合格;混凝土表面存在的因设计要求和施工需要设置的各种预埋件, 按有关规定在涂装前28d处理完毕;混凝土表面存在的裂缝、缺陷等, 在涂装施工前28d完成修补工作。涂层体系的性能指标见表6。
上述性能指标的检测试验方法按现行行业标准《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》JT/T 695第5.2.3.2条执行。
混凝土防腐涂层, 防腐蚀涂料除了应具有较强的防腐蚀性能和耐候性外, 还应具有优异的装饰性能, 保光、保色性能好, 涂层承受构件变形的能力强。
(2) 防腐涂层体系
混凝土涂层体系应由底层、中间层和面层配套涂料涂膜组成。本桥采用的涂层系统配套见表7。
2.5.2 混凝土结构硅烷表面浸渍
本项目在主桥桥墩、承台、引桥桩基系梁、引桥水中桥墩、混凝土防撞墙外露面采用硅烷表面浸渍。
2.6 本桥混凝土结构耐久性措施