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碳化環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性模型的更新方法

2021-05-25 10:25:58李全旺侯冠杰
工程力學(xué) 2021年5期
關(guān)鍵詞:保護(hù)層碳化耐久性

谷 慧,李全旺,侯冠杰

(清華大學(xué)土木工程系,北京 100084)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)存最廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式,碳化環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題,是目前我國既有混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在的問題。受碳化影響較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu),如工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)(常年處于高溫高濕環(huán)境)、交通隧道和地下結(jié)構(gòu)(交通廢氣中的CO2積聚到較高水平)等,結(jié)構(gòu)潛在的使用壽命主要取決于碳化速率和隨后的鋼筋腐蝕[1-4]。對碳化深度和鋼筋銹蝕的準(zhǔn)確預(yù)測,是結(jié)構(gòu)維護(hù)與維修決策的關(guān)鍵。在倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的今天,通過利用既有混凝土結(jié)構(gòu)的無損檢測信息,綜合理論知識、實際環(huán)境和結(jié)構(gòu)的歷史損傷狀態(tài),采用概率方法對耐久性模型進(jìn)行更新,并利用更新后的模型預(yù)測結(jié)構(gòu)的剩余耐久壽命,建立基于概率的耐久性評估方法,具有重要的工程意義。

國內(nèi)外的耐久性評估標(biāo)準(zhǔn),如我國《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019)[1],日本的“Standard Specifications for Concrete Structures”[5],美國的“Life-365 Service Life Prediction Model”[6]等,采用的耐久性評估與預(yù)測模型,均是基于擴(kuò)散理論、快速試驗、自然暴露試驗以及工程經(jīng)驗建立的半理論半經(jīng)驗?zāi)P?。?guī)范對結(jié)構(gòu)耐久性的評估,采用了確定性的方法,忽略了模型本身的不確定性。國內(nèi)外學(xué)者提出了基于概率的既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評估與壽命預(yù)測方法[7-11],對于碳化環(huán)境下的更新,主要針對碳化深度預(yù)測模型,而針對鋼筋初始銹蝕模型及保護(hù)層初始銹脹開裂模型,目前尚無相應(yīng)的更新方法。

實際工程中,鋼筋銹蝕和保護(hù)層銹脹開裂的檢測結(jié)果,與模型的計算結(jié)果差異較大[12],這與結(jié)構(gòu)實際服役環(huán)境的復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)固有的不確定性及試驗材料和試驗條件的差異性相關(guān)[1]。對結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐久性檢測,可以提高對結(jié)構(gòu)及環(huán)境作用歷史的認(rèn)識,充分利用檢測信息,能在一定程度上更新結(jié)構(gòu)未來的耐久性失效概率[13]。碳化環(huán)境下的耐久性無損檢測可獲得的信息包括:混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度、碳化深度、銹蝕鋼筋比例和可觀測到的混凝土順筋裂縫。目前基于這些信息提出的耐久性失效概率更新方法有兩種:一種是由Suo 和Stewart 等[14]提出基于貝葉斯理論的失效結(jié)果更新方法,通過當(dāng)前的銹蝕/開裂樣本比例,更新未來的銹蝕/開裂概率,更新過程僅以時間為自變量,僅能對未來的現(xiàn)象進(jìn)行更新;第二種是通過對耐久性參數(shù)分布的貝葉斯更新,實現(xiàn)對失效概率預(yù)測的更新,更新效率依賴于參數(shù)樣本的數(shù)量和信息的準(zhǔn)確性。目前尚未提出基于當(dāng)前檢測的銹蝕/開裂樣本比例,通過模型更新獲得更貼近所檢測結(jié)構(gòu)實際狀況的耐久性失效模型的方法。

鑒于此,本文基于無損檢測獲得的碳化環(huán)境下的耐久性相關(guān)信息,采用貝葉斯理論,提出更適用于檢測結(jié)構(gòu)的耐久性失效模型(鋼筋初始銹蝕模型、保護(hù)層初始銹脹開裂模型)的更新方法,并根據(jù)更新后的耐久性模型,對所檢測結(jié)構(gòu)的剩余耐久壽命進(jìn)行概率預(yù)測,完善基于概率的耐久性評估理論。本文使用了《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019)中的耐久性模型,旨在給出模型的更新方法。

1 混凝土結(jié)構(gòu)碳化環(huán)境下的耐久性模型

混凝土的碳化,又稱混凝土的中性化,是空氣中的CO2氣體向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散,并與混凝土孔隙中的堿性水溶液及各水化產(chǎn)物發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)的過程[15]。碳化會降低孔隙中溶液的PH 值,對混凝土中鋼筋的電化學(xué)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。當(dāng)PH 值降至9 時~11 時,鋼筋開始脫鈍,并逐漸銹蝕,銹蝕產(chǎn)物的體積是鋼筋體積的2 倍~6 倍,隨著銹蝕量的增加,混凝土保護(hù)層開裂,隨后裂紋不斷擴(kuò)展[16]。一般將上述過程劃分為3 個階段:鋼筋初始銹蝕階段、混凝土保護(hù)層初始銹脹開裂階段和裂縫不斷擴(kuò)展階段[1]。

碳化耐久性分析中,碳化速率和鋼筋銹蝕速率與環(huán)境相對濕度、相對溫度、CO2濃度、混凝土材料特性(水泥品種、水灰比)、混凝土保護(hù)層厚度等相關(guān)??紤]到影響因素的可檢測性,《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019),給出了適用于多數(shù)現(xiàn)存混凝土結(jié)構(gòu)碳化環(huán)境下的耐久性工程模型。

1.1 碳化深度預(yù)測模型

混凝土中膠凝材料水化后,孔隙水溶液中含有大量的K+、Na+、Ca2+和OH-,溶液PH 值約為13 左右,呈高度堿性。大氣中的CO2通過孔隙結(jié)構(gòu)遷移到混凝土中,并與混凝土中的Ca(OH)2反應(yīng),稱為“碳化”,碳化反應(yīng)方程式主要為[17]:

1.2 鋼筋初始銹蝕模型

碳化導(dǎo)致混凝土孔隙溶液的PH 值降低,破壞了預(yù)埋鋼筋的電化學(xué)穩(wěn)定性,導(dǎo)致鋼筋脫鈍,并引發(fā)銹蝕。理論上,當(dāng)碳化深度達(dá)到鋼筋表面時,鋼筋初始銹蝕。而實際工程發(fā)現(xiàn),有時碳化尚未達(dá)到鋼筋表面但鋼筋已經(jīng)發(fā)生銹蝕,有時碳化超過了鋼筋表面但鋼筋尚未銹蝕[20]。部分學(xué)者稱碳化前沿與鋼筋表面的區(qū)域為不完全碳化區(qū)[21],《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019)定義為碳化殘量,并根據(jù)工程經(jīng)驗??紤]到模型的不確定性,其表達(dá)式為:

1.3 混凝土保護(hù)層初始銹脹開裂模型

鋼筋銹蝕后,銹蝕產(chǎn)物體積膨脹,填充空隙并對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹力,導(dǎo)致開裂。隨著銹蝕量的不斷增加,裂縫擴(kuò)展至混凝土表面,表現(xiàn)為保護(hù)層的初始銹脹開裂?;诩铀黉P蝕實驗和自然暴露實驗[19],考慮到模型的不確定性,鋼筋銹蝕深度預(yù)測模型如下:

式中:kcr為鋼筋位置修正系數(shù)(角部鋼筋取1.6,其他取1.0);kce為小環(huán)境條件修正系數(shù)(潮濕室外環(huán)境取3.0~4.0,室內(nèi)環(huán)境取1.0~1.5;干燥室外環(huán)境取2.5~3.5,室內(nèi)環(huán)境取1.0);tini為鋼筋初始銹蝕時間; ε3為鋼筋銹蝕深度計算模型不確定性系數(shù),一般取為對數(shù)正態(tài)分布,均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.794 和0.652[19],其他參數(shù)定義同前。

同鋼筋初始銹蝕模型相似,當(dāng)鋼筋銹蝕深度達(dá)到某個臨界閾值時,評定為混凝土表面初始開裂。這個臨界閾值稱為臨界銹蝕深度,考慮到模型的不確定性,計算模型為[19]:

式中:kcrs為鋼筋位置影響系數(shù)(角部鋼筋取1.0,其他取1.35);A、B、C 為不同鋼筋類型對應(yīng)的擬合系數(shù),對光圓鋼筋、變形鋼筋和箍筋,取值分別為(0.012、0.000 84、0.022)、(0.008、0.000 55、0.022)、(0.026、0.0025、0.068)。實際工程中,檢測時的鋼筋狀態(tài)只有銹蝕和未銹蝕兩種,臨界銹蝕狀態(tài)很難被捕捉,所以臨界銹蝕深度無法通過檢測獲得,目前也尚無文獻(xiàn)給出公式計算值與實際臨界銹蝕深度的差異??紤]到臨界銹蝕深度較大的變異性,此處計算模型不確定性系數(shù) ε4,假設(shè)服從對數(shù)正態(tài)分布,均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為1 和0.5。

根據(jù)鋼筋銹蝕深度預(yù)測模型和臨界銹蝕深度模型,考慮混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋初始銹蝕時間、鋼筋銹蝕深度預(yù)測模型不確定性系數(shù)和臨界銹蝕深度計算模型不確定性系數(shù)的分布特征,采用Monte Carlo 模擬算法,計算t時刻混凝土保護(hù)層初始銹脹開裂的概率為:

以上模型的詳細(xì)說明參考《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019)和文獻(xiàn)[19]。上述的模型不確定性系數(shù),考慮了工程模型計算值與實際值的偏差。耐久性模型更新時,這些不確定性系數(shù)的分布均被視為先驗分布。

2 基于無損檢測信息的模型更新方法

采用《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50344-2004)[22]、《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50784)[23]和《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)[24]的方法,對既有混凝土結(jié)構(gòu)展開調(diào)查檢測,獲得的無損檢測信息包含混凝土強(qiáng)度、碳化深度、保護(hù)層厚度、通過半電池電位法確定的鋼筋銹蝕狀況,以及可觀測到的混凝土表面開裂情況。本節(jié)利用檢測獲得的定性或定量耐久性相關(guān)信息,采用貝葉斯理論,提出對前述碳化深度預(yù)測模型、鋼筋初始銹蝕模型、混凝土保護(hù)層初始銹脹開裂模型的更新方法,減小模型計算結(jié)果與實際結(jié)構(gòu)耐久情況的差異,提高模型準(zhǔn)確性,用于結(jié)構(gòu)剩余耐久年限的預(yù)測,并依托《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評級。

2.1 碳化深度預(yù)測模型的更新

假設(shè)結(jié)構(gòu)使用t0年后進(jìn)行檢測,所獲得的混凝土保護(hù)層樣本為[c1,c2,···] ,碳化深度樣本為[x1,x2,···],混凝土強(qiáng)度樣本為 [f1,f2,···],結(jié)構(gòu)所處的年平均相對溫度(T:oC)和年平均相對濕度(RH:%)。根據(jù)《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 384-2016)[25],采用混凝土抗壓強(qiáng)度推定值fcu,e(取90%保證率的值)可等效替代模型中的混凝土抗壓強(qiáng)度值fcuk。

對碳化深度預(yù)測模型兩邊取對數(shù)得:

并將其作為更新后的對數(shù)均值和對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差。

2.2 鋼筋初始銹蝕模型的更新

式中,各參數(shù)均采用更新后的分布模型,計算的初銹時間是一個變量,而不是某個特定的取值。

2.3 混凝土保護(hù)層初始銹脹開裂模型的更新

根據(jù)前述公式,計算t0時刻先驗的開裂概率為:

鋼筋銹蝕深度樣本,只有通過破損取樣才能獲得,取樣檢測要鑿掉混凝土的保護(hù)層取出鋼筋,測量鋼筋剩余直徑、銹蝕坑長度、深度和截面銹蝕率等,屬于破損檢測的范疇。實際工程中,為避免破壞結(jié)構(gòu)的整體性,一般不建議進(jìn)行破損檢測,也就不易獲得鋼筋銹蝕深度的樣本,無法對鋼筋銹蝕深度預(yù)測模型進(jìn)行更新??紤]到耐久性評估中對鋼筋銹蝕發(fā)展更重要的影響,是預(yù)測混凝土保護(hù)層的開裂概率,所以此處不對鋼筋銹蝕深度預(yù)測模型進(jìn)行更新,而是以觀測到的開裂比例,對鋼筋臨界銹蝕深度的計算模型進(jìn)行更新,以實現(xiàn)對未來混凝土保護(hù)層開裂概率的更新和預(yù)測。

同樣假設(shè)在n′個檢查構(gòu)件中有m′個構(gòu)件出現(xiàn)了順筋裂縫,定義為事件H′,開裂概率的似然函數(shù)為:

3 實例分析

我國目前處于結(jié)構(gòu)新建與維修改造并重階段,現(xiàn)存了大量的既有混凝土結(jié)構(gòu),需要進(jìn)行可靠的耐久性能評估,以做出合理的維修加固或改造決策[15]。工程實踐表明,混凝土中的鋼筋銹蝕是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能退化的最主要因素。對一般室內(nèi)環(huán)境建筑,通??梢跃S持50 年不維修,對室外環(huán)境,使用30 年-40 年即需要維修,對南方潮濕地區(qū),使用20 年-30 年即維修,對重工業(yè)建筑,使用25 年-30 年即需大修,對惡劣環(huán)境下的建筑,一般10 年-20 年就出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p害[27]。采用文中方法,基于工程檢測信息,可綜合先驗信息和結(jié)構(gòu)服役的歷史耐久性能,對由理論和實驗獲得的耐久性機(jī)理模型進(jìn)行更新和修正,以預(yù)測未來的損傷和耐久壽命,同時依托《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019),對結(jié)構(gòu)做出合理的耐久性評估。此處引入文獻(xiàn)[19]中的工程實例,說明本文方法的適用性。

3.1 基本信息

實例為武漢鋼鐵公司江心水站,建于1957 年,檢測時已使用44 年,具體介紹參見文獻(xiàn)[19]。為排除其他因素的影響,本文僅考慮水站主體結(jié)構(gòu)中的內(nèi)筒內(nèi)部鋼筋混凝土梁板評定單元。根據(jù)測試結(jié)果,環(huán)境相對溫度為34.1oC,相對濕度為68%。采用回彈法測試混凝土強(qiáng)度,并用回彈超聲綜合法進(jìn)行復(fù)核,得到混凝土強(qiáng)度等級為35.3 MPa。

單元內(nèi)布置10 個測區(qū)測定混凝土碳化深度,每個測區(qū)呈品字形布置三個測孔,孔深控制在40 mm左右,用氣筒清除孔內(nèi)粉末,用布擦干凈后噴灑1%酒精酚酞溶液,等變色后用游標(biāo)卡尺測量碳化深度(每孔在相對邊測2 個數(shù)據(jù),精確至0.1 mm)。共檢測混凝土碳化深度樣本60 個,統(tǒng)計分析樣本平均值為20.7 mm,樣本標(biāo)準(zhǔn)差為3.9 mm,變異系數(shù)為0.19。對混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測并統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)其變異性較大,共檢測樣本20 個,樣本統(tǒng)計均值為41.4 mm,標(biāo)準(zhǔn)差為17.9 mm,變異系數(shù)為0.43。對混凝土中的鋼筋銹蝕狀況進(jìn)行測試和評定,采用鋼筋銹蝕測試儀和打孔抽查的方法,測點(diǎn)與混凝土保護(hù)層厚度測點(diǎn)相同,共20 個樣本,均未發(fā)現(xiàn)鋼筋有任何銹蝕現(xiàn)象。

3.2 更新過程和預(yù)測結(jié)果

根據(jù)實測的碳化深度樣本,進(jìn)行碳化深度預(yù)測模型的更新,更新前后碳化深度概率分布如圖1。更新結(jié)果顯示,實際碳化速率是理論值的2.2 倍左右。由更新后的碳化深度模型,檢測獲得的保護(hù)層厚度概率分布和先驗的碳化殘量模型,計算結(jié)構(gòu)44 年的先驗銹蝕概率,平均值為0.759,標(biāo)準(zhǔn)差為0.379,假設(shè)為Beta 分布。由本文方法,考慮20 個檢測樣本中無鋼筋銹蝕現(xiàn)象,對結(jié)構(gòu)44 年的銹蝕概率進(jìn)行更新,更新后的平均值為0.115,標(biāo)準(zhǔn)差為0.064,更新后仍為Beta 分布,更新前后銹蝕概率的概率分布曲線對比如圖2。實際工程檢測時,內(nèi)筒內(nèi)部鋼筋混凝土梁板并無銹蝕現(xiàn)象,更新后的結(jié)果更符合實際。

圖 1 更新前后的碳化深度Fig. 1 Carbonation depth before and after updating

圖 2 更新前后的第44 年鋼筋銹蝕概率Fig. 2 Corrosion probability for 44 years before and after updating

由圖2 知,更新前的銹蝕概率離散性較大,更新后的離散性顯著降低,采用檢測結(jié)果進(jìn)行更新,同時考慮理論計算的銹蝕概率和檢測樣本的銹蝕比例,可有效降低模型的不確定性。根據(jù)式(13),計算 ε2的更新后均值(假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)差不變)為0.244,其先驗均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為1 和0.46,對于本實例,理論碳化殘量值與實際偏差較大,更新前碳化殘量計算均值為29.306,更新后為9.594,表明實際結(jié)構(gòu)需要更長時間的碳化,才會導(dǎo)致鋼筋的銹蝕,這與檢測結(jié)果相符,更新效果明顯。

采用更新前和更新后的碳化殘量計算模型,更新后的碳化深度預(yù)測模型和檢測獲得的保護(hù)層厚度概率分布參數(shù),通過Monte Carlo 模擬結(jié)構(gòu)未來的銹蝕概率,對比分析如圖3。假設(shè)不對結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何處理,對結(jié)構(gòu)繼續(xù)服役20 年后的鋼筋銹蝕概率作預(yù)測,采用更新后的模型預(yù)測值為0.165,采用理論模型預(yù)測值為1,差異顯著。由式(14)計算更新前后鋼筋初始銹蝕時間,繪制頻率分布直方圖,如圖4,更新前后差異明顯。采用更新前的碳化殘量計算模型,鋼筋初始銹蝕時間的平均值為29.88 年,采用更新后的碳化殘量計算模型,鋼筋初始銹蝕時間平均值為122.22 年。

圖 3 鋼筋銹蝕概率的預(yù)測Fig. 3 Prediction of the corrosion probability

圖 4 初銹時間的頻率分布直方圖Fig. 4 Histogram of the corrosion initiation time

因檢測時無鋼筋銹蝕和混凝土保護(hù)層的順筋開裂信息,故本實例不再對混凝土保護(hù)層初始銹脹開裂模型的更新過程做討論。工程檢測中,需根據(jù)結(jié)構(gòu)實際耐久性損傷狀態(tài)和檢測信息,判斷是否進(jìn)行混凝土保護(hù)層初始銹脹開裂模型的更新。

3.3 耐久性評級

根據(jù)《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019),通過計算耐久性裕度系數(shù),按表1進(jìn)行構(gòu)件的耐久性等級評定。對一般大氣環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu),鋼筋初始銹蝕耐久性極限狀態(tài)的耐久性裕度系數(shù),按下式計算:

式中:ti為鋼筋初始銹蝕耐久年限(年);t0為結(jié)構(gòu)建成至檢測時的時間(年);te為目標(biāo)使用年限(年); γ0為耐久重要性系數(shù),由耐久重要性等級確定。對重要結(jié)構(gòu),耐久重要性等級取為一級,對一般結(jié)構(gòu),宜取為一級,對次要結(jié)構(gòu),宜取為二級,對一般結(jié)構(gòu)和次要結(jié)構(gòu),當(dāng)構(gòu)件容易修復(fù)、替換時,其耐久重要性等級可降低一級。對一級耐久重要性等級, γ0取1.1,對二級耐久重要性等級, γ0取1.0,對三級耐久重要性等級, γ0取0.9。

表 1 耐久性等級評定[1]Table 1 Durability rating assessment

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的評定方法,對反映碳化速率的混凝土碳化系數(shù),直接由實測碳化深度確定,以避開諸多不確定性因素的影響,而對鋼筋初始銹蝕耐久年限的計算,采用碳化殘量的理論模型,并未根據(jù)實際工程做相應(yīng)的更新和修正[18]。以下采用文中更新后的碳化殘量計算模型,計算耐久性裕度系數(shù),進(jìn)行耐久性等級評定,并與規(guī)范中未作更新的評定結(jié)果進(jìn)行對比。

已知實例中的內(nèi)筒內(nèi)部鋼筋混凝土梁板,檢測時并未發(fā)現(xiàn)有鋼筋銹蝕和順筋開裂現(xiàn)象,且經(jīng)鋼筋銹蝕測試儀和打孔抽查的20 個檢測構(gòu)件中,也沒有一個構(gòu)件出現(xiàn)了鋼筋銹蝕,說明碳化環(huán)境下,實例中構(gòu)件的耐久性狀況良好。若忽略這一事實,直接采用《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》的理論初始銹蝕耐久年限計算方法進(jìn)行耐久性評級,評級結(jié)果不準(zhǔn)確,本質(zhì)上忽略了構(gòu)件在歷史使用中的實際耐久性能。

因此,在耐久性評級前,應(yīng)考慮構(gòu)件的實際耐久狀況,充分利用檢測信息,對耐久性模型進(jìn)行更新,并采用更新后的模型計算耐久性裕度系數(shù),這對耐久性評估的準(zhǔn)確性具有重要意義。

4 結(jié)論

由于工程結(jié)構(gòu)服役環(huán)境的復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)自身的不確定性及試驗材料和試驗條件的差異性,目前基于機(jī)理的碳化環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性模型的預(yù)測結(jié)果,與檢測結(jié)構(gòu)的實際耐久性狀態(tài)具有較大差異。本文基于無損檢測信息,提出了碳化環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性模型的更新方法,并根據(jù)更新后的耐久性模型,對所檢測結(jié)構(gòu)的剩余耐久壽命進(jìn)行概率預(yù)測。采用更新后的預(yù)測結(jié)果,結(jié)合《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51355-2019)中的耐久性評級方法,對所檢測結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)件耐久性評級。本文提出的耐久性模型更新方法具有普適性,而更新后的耐久性模型和評估結(jié)果,結(jié)合了待評估結(jié)構(gòu)的無損檢測信息,具有針對性。

實例分析表明,采用本文提出的耐久性模型更新方法,可以充分利用結(jié)構(gòu)實際檢測的碳化深度樣本、銹蝕和開裂比例,對規(guī)范中的耐久性模型進(jìn)行更新,更新后的耐久性模型,其預(yù)測結(jié)果與檢測結(jié)構(gòu)實際耐久性狀態(tài)的偏差更小。相比直接采用評定標(biāo)準(zhǔn)中的理論模型,采用更新后的模型進(jìn)行耐久性損傷預(yù)測和評估,更符合待評估結(jié)構(gòu)的實際耐久狀況。

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