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返回现有混凝土结构耐久性的检测与评估
自从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。现有混凝土结构耐久性问题是多方面的,主要原因是结构的缺陷和损伤以及使用要求的改变,主要有如下几方面:
一、结构设计原因
建筑物在设计时,虽然设计人员最大可能考虑了影响建筑安全和使用的诸多因素,在结构上采取各种处理措施,但是,由于当时技术水平有限,实际的工程结构有不同的结构特点、使用环境以及施工质量差异,再加上其它诸多不合理及失误之处,均可能在建筑中留下隐患,从而导致耐久性问题的出现
二、结构损伤
恶劣的使用环境是引起结构缺陷和损伤的一个主要原因。按作用性质分,外部使用环境对结构的侵蚀作用一般可分为物理作用、化学作用、生物作用。
意外灾害也是结构损害的一个重要原因。对工程结构而言,火灾时最为常见及损害最严重的意外灾害。火灾的屡屡发生,对混凝土结构会造成不同程度的损伤,影响安全性及使用性。
另外,使用不当也会造成对结构的损害。例如拆除承重结构、随意扩建甚至加层等。
三、使用功能的改变
一些建筑物业主随着社会发展、生产力水平提高,会调整建筑物使用功能,这些使用功能和要求的改变,都将使原有结构可靠性发生改变,这就使原有结构耐久性程度的问题变得十分重要。
从混凝土结构耐久性研究的范畴来考虑,目前大致可分为环境层次、材料层次、构件层次、结构层次,而这其中的结构层次的耐久性检测于评估是及其重要的内容。混凝土结构耐久性检测与评估是指对现有结构的可靠性,从而推断结构的耐久性能。通过耐久性检测与评估,就可以判断混凝土结构是否安全和可否再用,如不能再用,是加固?重建?等问题。
四、混凝土耐久性检测技术研究现状
目前对混凝土结构耐久性研究中较为科学的方法为层次分析法。这种方法是根据分级模式设计的评定程序,将复杂的结构体系分为相对简单的若干层次,然后分层分项进行检查,逐层逐步地进行综合,以取得相应的评估结论。
我国于二十世纪六十年代对混凝土结构耐久性展开研究,但发展缓慢。我国当前大量已建房屋正处于急需进行鉴定评估阶段,因此鉴定评估任务十分繁重。直至二十世纪九十年代,我国对混凝土结构的评估鉴定基本上处于传统经验法与随后产生的改良方法之间的状态。上述的鉴定评估方法解决了大量的实际工程问题,但由于历史原因,已有的建筑物有关图纸和资料可能还保存不全;在实施机构上,鉴定评估、设计和施工三者分散,增加了检验和鉴定评估工作的艰巨性和复杂性。
从九十年代开始,我国应用可靠性理论,逐步颁布了一些结构可靠性的鉴定评估标准。这些标准的公布,克服了以往评估工作的盲目性和风险性,较好地解决了工程实际问题。近年的这些标准根据鉴定评估对象、鉴定评估的出发点和目的不同,大致可分为三类:
第一类 危险房屋鉴定:
参考标准《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-99);
第二类 抗震鉴定:
参考标准《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-95);《工业建筑抗震鉴定标准》(GB117-95);
第三类 结构可靠性鉴定
参考标准《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50222-1999);《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ144-90)。
上述的鉴定评估方法较之以往有所前进,但更为系统、科学的评估鉴定方法仍需发展。近年来,许多科研院校都在研究更为详尽、科学、合理的可靠性鉴定评估方,结合我国近二十年对工业与民用建筑进行鉴定评估的实际经验,采用更为科学的检测技术理论。