[00026743]沿海混凝土结构耐久性理论及应用技术

　　沿海混凝土结构耐久性成果简介：

该项目属混凝土与钢筋混凝土结构学科领域，在对我国沿海混凝土结构耐久性现状调研的基础上，分析了沿海混凝土结构耐久性失效的原因和类别，在材料、构件和结构层次上对混凝土结构耐久性理论、试验方法和应用技术进行了深入系统的研究，形成了沿海混凝土结构耐久性理论和应用技术体系。（1）材料层次上，主要研究了氯离子的多机制运输机理，混凝土渗透性与耐久性的相关关系及多因素复合作用对混凝土耐久性的影响；（2）构件层次上，主要提出了多重环境时间相似的原理及考虑混凝土构件抗力时变演化规律的路径概率法（PPM），并进一步确定了基于氯离子阈值、锈胀开裂和抗弯、抗剪承载力的极限状态；（3）结构层次上，提出了基于时变可靠度的混凝土结构耐久性分析方法及混凝土结构的耐久性区划，制定了耐久性设计规程，编制了耐久性评估软件；（4）应用技术方面，研究了包括外加剂改进型RMA海水耐蚀剂、硅烷表面防护和改进型工程用水泥基复合材料（ECC）等内部提升和外部防护技术。该研究成果获2008年国家科技进步二等奖。

　　该成果有以下几项主要技术创新：

　　（1）首次建立了氯离子多机制输运模型。揭示了不同状态条件下混凝土中氯离子的多机制输运机理，实现了氯离子三维分布规律的合理描述。

　　（2）国内外首创交流电法测量混凝土渗透性。解决了沿海混凝土渗透性的精确、快速测试问题，为高性能混凝土应用提供重要的技术保障。

　　（3）国内外首创多重环境时间相似的混凝土耐久性试验方法。通过第三方参照试验来实现室内人工环境试验对实际混凝土工程耐久性能和寿命的评估，解决了室内试验与实际工程耐久时间相关性的技术难题，实现人工环境试验对实际工程的耐久性评估和定量寿命预测。

　　（4）首次提出基于Markov过程的混凝土耐久性失效和寿命预测的概率路径法（PPM）。解决了现场检测数据信息不完备问题，实现了定性与定量分析的有效结合，确保耐久性评估结果的可靠性。

　　（5）制定了我国及国内地方的首部《混凝土结构耐久性设计规程》（DBJ14-S6-2005），为沿海地区混凝土结构耐久性设计提供了准则。

　　应用及推广情况：

本项目成果已在众多沿海重大混凝土工程的耐久性设计、施工、评估、防护与修复。通常沿海混凝土工程的实际寿命不足30年，而本项目成果（含《规程》）可以确保其设计使用年限在50年以上。有效地保障了混凝土结构的耐久性使用寿命，在环境保护、能源节约，实现可持续发展方面发挥了重要的作用，具有长远的经济和社会效益。经过十年的长期系统性研究，共发表学术论文125篇（42篇被SCI、EI收录）。申请发明专利2项，出版专著2部，主持和参与制定规范2部，主编国际和国内会议论文集3部。研究成果被SCI和CSCD累计他引131次，单篇引用最高达41次。

　　本项目研究成果及其推广应用不仅丰富和发展了混凝土结构的耐久性理论体系，有利于推进国家及相关行业标准的制定，对推动行业的科技进步和学科的建设发挥了重要作用，而且可以大幅度提高我国在建和已建混凝土工程的服役寿命，保证耐久性维修和加固决策的可靠性，有效节约资源和能源，符合我国可持续发展和节约型经济的基本国策，具有显著的社会效益。