耐久性設(shè)計(jì)

中文名稱

耐久性設(shè)計(jì)

英文名稱

durability design

定　　義

在規(guī)定使用壽命期內(nèi)，使結(jié)構(gòu)具有抗開(kāi)裂(含應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和氫致開(kāi)裂)、腐蝕 、熱退化、剝離、磨損和外來(lái)物損傷能力的設(shè)計(jì)。

應(yīng)用學(xué)科

航空科技（一級(jí)學(xué)科），飛行器結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)與強(qiáng)度理論（二級(jí)學(xué)科）

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本設(shè)計(jì)指南旨在在明確山東省典型區(qū)域海洋環(huán)境特征的基礎(chǔ)上，就人防工程的耐久性設(shè)計(jì)和施工提出參考指標(biāo)，使得設(shè)計(jì)人員在考慮人防工程耐久性時(shí)有據(jù)可依。內(nèi)容上，本書(shū)主要聚焦于人防工程原材料、主體工程耐久性設(shè)計(jì)、防腐蝕附加措施、施工技術(shù)要求等方面。本指南在編寫(xiě)過(guò)程中廣泛調(diào)研了國(guó)內(nèi)外人防工程、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性相關(guān)規(guī)范，以及耐久性設(shè)計(jì)、研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并廣泛征求意見(jiàn)，經(jīng)反復(fù)修改驗(yàn)收定稿。本書(shū)適合人防工程、土木工程及相關(guān)專業(yè)的從業(yè)人員參考使用，對(duì)海洋環(huán)境下人防工程及其相關(guān)防護(hù)設(shè)備的耐久性設(shè)計(jì)具有很好的指導(dǎo)意義。 正文摘錄 術(shù)語(yǔ) 1 海洋環(huán)境 marine environment 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)與防護(hù)設(shè)備性能產(chǎn)生劣化作用的大氣、 土體和水體中溫濕度變化及有害介質(zhì)所處的濱海海洋區(qū)域。 2 環(huán)境作用 environmental action 溫、濕度及其變化以及二...(展開(kāi)全部) 本設(shè)計(jì)指南旨在在明確山東省典型區(qū)域海洋環(huán)境特征的基礎(chǔ)上，就人防工程的耐久性設(shè)計(jì)和施工提出參考指標(biāo)，使得設(shè)計(jì)人員在考慮人防工程耐久性時(shí)有據(jù)可依。內(nèi)容上，本書(shū)主要聚焦于人防工程原材料、主體工程耐久性設(shè)計(jì)、防腐蝕附加措施、施工技術(shù)要求等方面。本指南在編寫(xiě)過(guò)程中廣泛調(diào)研了國(guó)內(nèi)外人防工程、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性相關(guān)規(guī)范，以及耐久性設(shè)計(jì)、研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并廣泛征求意見(jiàn)，經(jīng)反復(fù)修改驗(yàn)收定稿。本書(shū)適合人防工程、土木工程及相關(guān)專業(yè)的從業(yè)人員參考使用，對(duì)海洋環(huán)境下人防工程及其相關(guān)防護(hù)設(shè)備的耐久性設(shè)計(jì)具有很好的指導(dǎo)意義。 正文摘錄 術(shù)語(yǔ) 1 海洋環(huán)境 marine environment 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)與防護(hù)設(shè)備性能產(chǎn)生劣化作用的大氣、 土體和水體中溫濕度變化及有害介質(zhì)所處的濱海海洋區(qū)域。 2 環(huán)境作用 environmental action 溫、濕度及其變化以及二氧化碳、氧、鹽、酸等環(huán)境因素對(duì)人防工程的作用。 3 人民防空工程 civil air defence works 為防范和減輕空襲危害，保護(hù)國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全, 保障人民防空指揮、通信及人員、 物資掩蔽等需要而修建的防護(hù)工程，包括為保障戰(zhàn)時(shí)人員與物資掩蔽、 人民防空指揮、 醫(yī)療救護(hù)而單獨(dú)修建的地下防護(hù)建筑, 以及結(jié)合地面建筑修建的戰(zhàn)時(shí)可用于防空的地下室 (以下簡(jiǎn)稱 “人防工程”)。 主體工程耐久性設(shè)計(jì) ●氯鹽環(huán)境 ● 1 環(huán)境作用等級(jí) （1）氯鹽環(huán)境對(duì)人防工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級(jí)應(yīng)根據(jù)具體情況按下表確定。 注:a. 人防工程混凝土一般有防水等級(jí)的要求，但并不表明腐蝕地下水在使用年限內(nèi)不會(huì)滲入混凝土內(nèi)部，只是滲入的程度不同。此外，很多地下人防工程埋深在10m以下，沿海地區(qū)地下水位較低，故存在壓力水頭作用。因此，沿海地區(qū)人防工程在高腐蝕地下水環(huán)境下的鋼筋銹蝕風(fēng)險(xiǎn)較高。 b. 如果沿海人防工程處于凍融區(qū)域，在重度和輕度鹽霧區(qū)的人防工程口部會(huì)受到凍融和鹽霧的影響,且其地下水中的氯離子濃度與海水接近, 故此區(qū)域漲潮岸線以外０~300m 范圍內(nèi)的人防工程口部同樣按照Ⅲ-E設(shè)計(jì)。 （2）在確定氯鹽環(huán)境對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的作用等級(jí)時(shí)，不應(yīng)考慮混凝土表面普通防水層對(duì)地下水的阻隔作用。 2 混凝土設(shè)計(jì)要求和保護(hù)層厚度 （1）氯鹽環(huán)境中應(yīng)采用摻有礦物摻合料的高性能混凝土?；炷恋哪途眯再|(zhì)量和原材料選用要求應(yīng)符合第４章的規(guī)定。 （2）氯鹽環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)、混凝土抗氯離子侵入性指標(biāo) (RCM 法測(cè)試的表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)) 、混凝土最大水膠比、普通鋼筋的保護(hù)層最小厚度應(yīng)符合下表的規(guī)定。 注: Ⅲ-E可能出現(xiàn)海水冰凍環(huán)境時(shí), 宜采用引氣混凝土; 預(yù)制構(gòu)件的保護(hù)層厚度可比表中規(guī)定 減少5mm。 （3）對(duì)處于氯鹽環(huán)境中的鋼筋混凝土構(gòu)件, 當(dāng)采取可靠的多重防腐蝕附加措施并經(jīng)過(guò)專家論證后, 其混凝土保護(hù)層最小厚度可降低5~10mm。 （4）對(duì)于氯鹽環(huán)境, 鋼筋混凝土腐蝕主要是由氯離子滲透導(dǎo)致的，故其核心控制指標(biāo)為抗氯離子侵入性指標(biāo)。如果低一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土28d的抗氯離子侵入性指標(biāo)能達(dá)到上表的要求，則該混凝土仍可使用。 （5）地下海水環(huán)境中鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向受力鋼筋直徑應(yīng)不小于16mm。 ●鹽漬土環(huán)境 ● 1 環(huán)境作用等級(jí) 鹽漬土環(huán)境對(duì)人防工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級(jí)應(yīng)根據(jù)具體情況按下表確定。 注: a. 強(qiáng)透水性土是指碎石土和砂土,弱透水性土是指粉土和黏性土。 b. 當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處于高硫酸鹽含量 (水中硫酸根離子含量大于10000mg/L、土中硫酸根離子含量大于15000mg/kg)環(huán)境時(shí)，其耐久性技術(shù)措施應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證。 2 混凝土設(shè)計(jì)要求和保護(hù)層厚度 （1）鹽漬土環(huán)境下混凝土材料和保護(hù)層厚度應(yīng)滿足下表的規(guī)定。 注: a. 鹽漬土環(huán)境下的樁基混凝土在凝結(jié)以前一般就與腐蝕地下水接觸, 部分腐蝕離子可能滲透至新拌混凝土內(nèi)部，故建議混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C50，保護(hù)層厚度在70~90mm, 并采用防腐蝕附加措施。 b. 鹽漬土環(huán)境下的土氣交界區(qū) (±0.5m) 不僅存在硫酸鹽的化學(xué)腐蝕，而且存在鹽結(jié)晶腐蝕。上述區(qū)域應(yīng)采用防腐蝕附加措施。 （2）氯鹽為主的鹽漬土環(huán)境不宜單獨(dú)采用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料配制混凝土, 礦粉應(yīng)具有較好的氯離子結(jié)合能力, 建議摻加20％~50％的礦物摻合料 (主要指粉煤灰或礦粉), 并宜加入少量硅灰。 （3）用于Ⅳ-E鹽漬土環(huán)境的鋼筋混凝土構(gòu)件, 50年和100年服役年限混凝土28d齡期氯離子擴(kuò)散系數(shù) DRCM宜小于7E-12 平方米每秒和４E-12 平方米每秒。同時(shí)，應(yīng)檢測(cè)膠凝材料的抗硫酸鹽侵蝕性能， 其抗蝕系數(shù) (56d) 不得小于0.80。 （4）鹽漬土環(huán)境中的混凝土或鋼筋混凝土, 外加劑的選用應(yīng)符合下列規(guī)定: １) 以氯鹽為主的鹽漬土環(huán)境, 宜選用但不限于阻銹劑、耐蝕鋼筋、表面涂層、表面憎水處理或電化學(xué)保護(hù)等作為附加防腐措施。 ２) 以硫酸鹽為主的鹽漬土環(huán)境，宜選用但不限于硫酸鹽防腐劑、表面涂層和表面憎水處理等作為附加防腐措施。 張紀(jì)剛，教授，博士生導(dǎo)師，青島理工大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)。目前負(fù)責(zé)國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題1項(xiàng)，山東省重點(diǎn)研發(fā)課題1項(xiàng)，山東省中青年優(yōu)秀科研獎(jiǎng)勵(lì)基金項(xiàng)目1項(xiàng)及其他各類項(xiàng)目多項(xiàng)。榮獲第十屆青島市青年科技獎(jiǎng)、山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，青島市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。參編山東省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范》等，發(fā)表論文多篇，擁有專利多項(xiàng)。2100433B