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摘要：本文探讨烂尾楼续建工程中混凝土结构构件耐久使用年限检测评估的具体操作方法，为类似工程提拱参考。
关键词：耐久年限；耐久性评估；耐久性修复
1.影响常见混凝土结构耐久性的主要因素
大气环境中，影响混凝土结构构件耐久性失效的最直观因素是钢筋的锈蚀，锈蚀会使钢材强度降低、有效截面减小，过度锈蚀还会导致钢筋与混凝土粘结失效。
国内外多年以来对混凝土结构耐久性研的面研究成果表明，钢筋混凝土构件钢筋锈蚀的具体因素很多，包括结构既有年限、混凝土强度、保护层厚度、碳化速率、环境条件、钢筋直径、环境温度、环境湿度、构件形态及局部环境条件等。
2.混凝土烂尾楼结构耐久性检测评估的目的
混凝土烂尾楼结构耐久性检测评估的目的：评估耐久年限，便于续建方决策分析；找到耐久性相对不足构件，分析导致耐久性失效的原因，提出延缓结构构件耐久性失效的措施与耐久性补强修复措施，确保后续使用期间的结构构件安全使用的可靠度。
3.烂尾楼结构耐久年限评定标准选定
耐久性评定检测之前，需要确定结构构件的耐久性重要等级，选择适宜的耐久性失效的评判标准。目标使用年限内，钢筋锈蚀耐久性极限状态分三种：（1）钢筋开始锈蚀的状态，（2）保护层锈胀开裂的状态，（3）混凝土表面可接受的最大外观损伤状态。
对于外观明显异常、长期漏水侵蚀部位，可用状态（1）作为失效标准。但实际工程中，往往混凝土浇筑前，钢筋表面已经有零星锈蚀，若不继续锈蚀，并不影响耐久性，选此标准需要慎重考虑适用性。
对于外观完好，使用环境正常，局部破损检测没有发现明显锈蚀混凝土构件，可采用状态（2）作为失效标准。大多是混凝土结构构件可选用此标准。
对于结构建成年限较短，续建后使用期较短的次要的建筑、使用频率低、存放一般费贵重物品的单层低矮混凝土建筑，可用状态（3）作为判定标准。
4.烂尾楼混凝土结构构件耐久性失效时间评估
4.1耐久重要等级为一级的构件耐久性失效时间评估
根据CECS220:2007标准，结构建成至钢筋锈蚀开始锈蚀的预估时间计算公式:ti=15.2*Kk*Kc*Km。上述计算式中结构建成至检测时的时间t0(a)、混凝土碳化深度xc(mm)。保护层厚度c（mm）、混凝土环境系数m是需要调查、检测、查表选择确定的参数，根据这四个参数可以计算确定Kk、Kc、Km，从而推算得出ti。
烂尾楼结构构件既有年限，通过调查资料、走访咨询知情人员等方式确定。混凝土保护层厚度，一般采用钢筋保护层厚度测定仪、钢筋扫描仪等仪器进行无损检测；也可以采用局部破损检测。检测数量与位置应与混凝土保护层厚度检测的数量、位置对应相同。在测区混凝土保护层检测前，先进行混凝土强度检测。
混凝土碳化深度在保护层厚度检测后进行，选取平整的检测部位，沿垂直于表面的深度方向上用打孔；吹洗干净，孔内新切面不得有水、粉尘等杂物；然后将酚酞试剂涂抹混凝土垂直深度方向的混凝土切面上，待切面紫色区域出现后，用碳化深度仪检测紫色分解线位置距离表面的垂直深度。
同一构件的碳化深度不少于3个测区，每个测区不少于3个测孔，测孔品字形分布，测量孔直径15mm~20mm，孔壁垂直于混凝土外表面，测孔距不小于2倍孔径。实际工程检测评定过程中，为全面了解结构构件的现状，混凝土梁可选梁底跨中、两端，两端支座顶部5个测区检测，对于跨度较大的梁可适当增加左右两端1/4跨左右的检测区；混凝土柱可选柱底、柱中、柱顶各4个测区共12个测区；混凝土墙可选墙两侧大面上、中、下个三个测区共18个测区（短墙肢可参照混凝土柱的抽检方法）；混凝土楼板，板底、板面参照普通混凝土墙体检测方式抽检。
（4）混凝土的环境系数m，根据大气环境类别、环境状况对应的环境等级，综合考虑选取对应的系数m。该值的大小，有一定的可变幅度，需要根据地区经验或专家咨询意见确定。
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4.2耐久重要等级为二、三级级的构件耐久性失效时间评估
根据CECS220:2007标准，结构构件建成至混凝土锈胀开裂的预估时间计算公式Tcr=ti+tc，式中ti由4.1节所述方法推算。式中tc推算公式tc=A*HC*Hf*Hd*Ht*HT*HRH*Hm
结构构件建成至混凝表面出现最大可接受外观损伤的预估时间计算公式Tcr=ti+tcl，式中ti由4.1节所述方法推算。式中tcl推算公式tcl=B*FC*Ff*Fd*Ft*FT*FRH*Fm
上述参数计算，需要检测混凝土保护层厚度、混凝土强度、钢筋直径、环境温度、环境湿度，调查构件的局部使用环境状态。后续年限估算时，保护层厚度、环境温度与湿度、室内外环境等可以采用预期改造处理后的参数值。
仅考虑钢筋锈蚀影响时，混凝土保护层锈胀开裂的时间A，混凝土保护层锈胀开裂至最大可接受程度的时间B，可据构件的形态（杆件、板件）、室内外的位置，按标准的规定查取参数值。
保护层厚度影响系数HC、FC，根据保护层厚度、板件形态、室内外环境查表（线性插值）计算得出参数值。保护层厚度检测部位与碳化深度检测的测区对应。
混凝土强度影响系数HC、FC，根据混凝土强度、构件形态、室内外环境查表（线性插值）计算得出。梁、柱、墙混凝土强度检测的测区，与保护层、碳化深度检测的构件测区相对应，以无损检测为主，无损检测一般用回弹法检测，每个测区检测16个点，抽取部分构件取芯样实验室检测（验证、修正回弹法检测值）。
钢筋直径影响系数Hd、Fd，根据钢筋直径的大小、板件类型、室内外环境查表线性插值计算确定。钢筋植筋采用局部破损方式，用游标卡尺检测。评估计算用的钢筋直径检测为验证性检测，能判断直径规格即可，可不用按钢筋交货进场标准检测。
环境温度影响系数HT、Ft，环境温度影响系数HT、Ft根据环境温度、构件形态、室内外环境查表线性插值计算确定。烂尾楼在既有年限内所处环境的温度随季节、年份变化，评估推算时，可调查所在地区的气象调查报告，取各年平均气温的平均值。
环境湿度影响系数HT、Ft，环境湿度影响系数HRH、FRH根据环境湿度、构件形态、室内外环境查表线性插值计算确定。房屋的位置不同，楼层不同，季节不同，湿度也在发生变化，可调查当地的气象资料，地上结构取各年平均湿度的平均值，对于封闭的地下室结构，可以实地检测环境湿度做参考。
4.3混凝土构件实际耐久性等级评估
构件的耐久性等级不仅与构件的实际状态有关，还与与后续计划使用年限te有关，根据构件剩余年限tre/下一目标年限te的比值η=tre/(te*γ0)判断，η≥1.8，判为a级；1≤η≤1.8，判为b级；η＜1，判为c级。
a级构件可以不用处理， b级构件可以针对关键部位补强处理， c级构件一般需要加固、修复、补强处理。
发现混凝土构件保护层已经出现锈胀裂缝、混凝土出现不可接受的外观损伤时，直接判断为c级构件，采取措施进行加固、修复、补强处理。
对于达到标准规定需要验算承载力要求的构件，进行承载力验算复核。验算复核不满足要求，应进行加固补强处理。
5结语
耐久性评估涉及的参数多，计算公式多为经验公式，部分系数可调范围较大。评估时选择合适的标准和假定状态。评估建议中，应明确主要部位、相关构件预期适用耐久年限，列举不满足该预期使用年限得构件，并提出满足预期后续耐久适用年限而必须采取的措施。
参考文献：
1.欧进萍，侯爽，周道成，侯刚等，钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计实用方法，建筑结构学报，第29卷第5期，2008.10;
2.李沛，钢筋锈蚀对混凝土梁构件力学行为影响的研究（博士论文），中南大学，2011.12；
3.武海荣，混凝土结构耐久性环境区划与耐久性设计方法（博士论文），浙江大学，2012.04；
（本论文来自重庆工程职业技术学院课题《房屋续改建工程的检测加固与改造研究》，项目编号KJB201820）
论文作者:张丽1,钱君2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/19
标签：构件论文; 混凝土论文; 耐久性论文; 保护层论文; 钢筋论文; 锈蚀论文; 环境论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;