1 问题的严重性
1 问题的严重性
2 混凝土耐久性研究的回顾
初期：1824年，阿斯普丁发明波特兰水泥，人类开始混凝土 建造建筑物的历史，耐久性问题随之产生，早期混凝土主要 用于防波堤、码头、灯塔等，因此初期混凝土耐久性问题主 要集中在了解海上构筑物的混凝土腐蚀情况。 早期：19世纪40年代，法国工程师维卡对此深入研究，著有 《水硬性组分遭受海水腐蚀的化学原因及其防护方法研究》成 为研究混凝土腐蚀破坏的第一步著作。1880年-1890年，人们 开始关注在工业大气环境下混凝土结构耐久性的问题。 中期：上世纪初至上世纪60年代，人们开展大量的混凝土结构 耐久性试验，成果反映在B.M.莫斯克文的专著《混凝土的防腐》 同时，在大规模研究工作的基础上制定了防腐标准如CH262-63 CH262-67
混凝土结构耐久性研究的 回顾与展望
蒋德稳 土木工程学院
1 问题的严重性
1.1 国外
1991年第二届混凝土结构耐久性国际会议，Metha教 授提出，混凝土破坏的原因气候依次钢筋腐蚀-寒冷 的冻害-侵蚀环境的物理化学作用。 引起结构耐久性失效的原因存在于结构的设计、施工 及维护的各个环节。以往的乃至现在的结构工程设计 中，普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。 以GBJ10-89为例，只是在正常使用极限状态验算中控 制了一些与耐久性设计有关的参数, 这些参数的控制 对结构耐久性设计并不起决定性的作用, 并且这些参 数也会随时间而变化。 同时, 不合格的施工也会影响 混凝土结构的耐久性。
1 问题的严重性
1.2 国内
我国混凝土结构耐久性的问题也十分严重，1986年国家统计 局和建设部对全国城乡28个省市自治区的323个城市和5000个 镇进行普查表明：目前我国已有城镇房屋建筑面积46.76亿m2， 占全部建筑面积的60%，已有工业厂房约5亿m2，覆盖的固 定资产超过5000亿元，这些建筑物中约有23亿m2需要分期分 批进行评估与加固，而其中半数以上继续维修加固之后才能 正常使用。 国外学者曾用“五倍定律”描述结构耐久性设计的重要性， 即设计阶段对钢筋防护节省1美元，那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。
1 问某大桥，建于1975年，为混凝土双曲拱桥，横跨兰江，该桥的 耐久性损伤主要由于桥梁的排水系统工作不好，桥面积水渗水，多 处立柱与盖梁交界处出现竖向裂缝，部分立柱甚至出现露筋现象。 (a)边角处有混凝土保护层大块脱落现象；(b)框架盖梁段普遍出现混 凝土大块剥落，钢筋严重腐蚀。
1 问题的严重性
钢结构混凝土基础
露天钢筋混凝土结构
露天钢筋混凝土结构
西部地区电线杆
1 问题的严重性
（a）
（ b）
（ d）
（c）
浙江宁波市镇海区电厂升压站混凝土结构， 建厂近26年，常年受氯离子侵蚀，70%混凝 土柱（a）25%混凝土梁；（b）75%的柱； （c）牛腿； ；（d） 100%桁架混凝土剥落， 钢筋外露。
1 问题的严重性
1.2 国内
我国公路和高速公路工程、桥梁工程、水电工程、铁道工程、 港口工程、隧道工程、地下工程、国防防护工程、治山治水 与治沙治海工程、南水北调和西气东输工程正在全面大规模 兴建。 公路通车里程由2005年192万公里扩大到2010年的274万公里； 铁道建设到2020年将有2005年7.5万公里扩大到14万公里； 高速公路由2005年4.1万公里扩大到2010年的6.5万公里；电 气工程由2005年5×108kW扩大到2049年的15×108kW；建设规 模十分宏伟。到2050城市人口将从现在的40%扩大到80%。 不论是基础工程大规模兴建，还是城市化高速推进，都与混 凝土工程密切相关，如不提高土木工程材料的耐久性，延长 工程服役寿命，必将给国家造成巨大经济损失。
1 问题的严重性
某市海上旅馆基础破坏图（建于2000年） 北京西直门立交桥桥墩落水口钢筋锈蚀
北京西直门立交桥桥底冻融破坏
嘉和大桥损伤梁之破坏形态（建于1974年）
1 问题的严重性
302国道长沙-萍乡段断板和开裂
山东潍坊白浪和大桥因氯盐扩散引起的锈蚀
宁波北仓码头混凝土梁锈蚀
沈阳山海关高速公路冬季撒盐
1 问题的严重性
日本运输省检查103座混凝土海港码头，发现凡是 有20年历史的，有相当大的顺筋锈裂。 澳大利亚调查62座海岸混凝土结构，查明耐久性 的许多问题与浪溅区的钢筋异常严重的腐蚀有关。 德国柏林议会大厦预应力混凝土房顶倒塌，分析 表明，是预应力钢丝周围水泥浆体灌注不好，导 致析氢的应力腐蚀。 香港房管局1989年调查1000栋公寓，其中156栋需 要修补，主要是混凝土碳化和厕所用海水冲洗系 统的渗漏。
2 混凝土耐久性研究的回顾
近期： ACI1957年成立ACI201，负责并指导混凝土耐久性方面的 研究； 1987年，日本土木工程师学会混凝土结构委员会提出关于 混凝土耐久性的使用设计方法； 1989年，欧洲混凝土结构委员会发表了“耐久混凝土结构 设计指南”； 1982年，国际材料与结构实验室联合会（RILEM）和国际 建筑研究与文献协会（CIB）联合组成了建筑材料与构件使用 寿命预测委员CIBW80/RILEM71-PSL，共同研究结构的寿命 预测问题，1987年又成立新的委员会CIBW80/RILEM100PSL，以进一步推进此项工作。 鉴于混凝土结构耐久性研究的重要意义，国内外有关机构专 门组织人力物力对混凝土结构耐久性进行大规模试验和研究。
1 问题的严重性
近期国内调查资料也充分显示 ，我国钢筋混凝土工业建筑平均 寿命约为25-30年，50年代建造的工业建筑 ，大多数已严重锈蚀 破坏。交通部调查了23万座桥梁 ，其中有 5000座是危桥；海港 码头等钢筋混凝土结构因遭受严重腐蚀破坏使用寿命只有25年。 我国因腐蚀造成直接经济损失为 5000亿元/年 ,仅钢筋锈蚀引起的 混凝土结构损伤破坏的损失就达 1000亿元/年之多。
1 问题的严重性
美国1975 年由于腐蚀引起的损失达700 亿美元， 1985 年则达1 680 亿美元。 英国英格兰岛中部环形快车道上11 座混凝土高架 桥， 当初建造费2 800 万英镑， 到1989 年因为维 修而耗资4 500 万英镑，是造价的1. 6 倍，估计以 后15 年还要耗资1. 2 亿英镑，累计接近当初造价 的6 倍。 1962-1964年，挪威海滨700座混凝土结构桥梁耐 久性调查发现：浪溅区立柱断面损失率大于30% 达到14%，10%—30%达到20%