现场冻融混凝土耐久性寿命预测措施

对于具体混凝土工程，可根据实际气象环境数据或实测得到其年均冻融循环次数，再进一步得到该地区的现场年等效室内冻融循环次数neq，通过试验或经验方法确定工程混凝土在室内快冻试验条件下满足预定极限状态的冻融循环次数，即可方便得知现场冻融条件下混凝土的抗冻耐久寿命。

图7-8　十三陵现场实测数据与本章预测值的对比

7.2.3.1　预测模型

混凝土抗冻耐久性的概率预测模型可表示为：

式中：pf为满足一定可靠指标的失效概率，NF为室内冻融疲劳寿命（与混凝土抗冻等级F对应），Neq表示设计使用寿命期内现场冻融循环的等效室内冻融循环次数，可表示为

式中：tD为耐用年限（年）。

式（7-7）中隐含了冻融循环环境下混凝土耐久性极限状态，即与快冻法的破坏标准相同，取混凝土弹性模量降低至60％或重量损失达5％作为耐久性极限状态。对于可靠指标取β＝1.5，详见5.2.3中的说明。(www.xing528.com)

影响混凝土结构抵抗冻融循环环境作用能力的因素包括水胶比、含气量、气泡性质、外加剂、混凝土强度等结构自身因素。已有研究尝试建立混凝土能经受的抗冻循环次数与混凝土配合比参数之间关系的预估模型［7-13，7-19］，这些模型直接从材料因素考虑混凝土的抗冻耐久性，使用简便，有较大的实用价值。然而，不同模型的预测结果差别很大，如何进行标准化试验，建立混凝土抗冻耐久性预测的典型模型将是今后的研究方向。

7.2.3.2　工程验证

南京水利水电科学研究院［7-14］于1956—1962年先后调查了华北、华东和华南等地的码头、船坞、防波堤及海塘等港工建筑物，并在天津新港等地区制作了与建筑物混凝土具有相同性能的试件，在室内进行确定冻融循环次数的快速冻融试验，研究室内外冻融循环环境的关系，并获取了大量的研究数据。

本章利用天津地区［7-10］近50年的气温资料，得到天津地区的平均降温速率为0.783℃/h，室内外冻融损伤比例系数S＝13.75，现场冻融循环次数为77次/年，等效室内冻融循环次数为5.6次/年。计算中材料参数ξ取为0.946［7-20］，混凝土考虑为频繁接水，饱含水时间比例系数K取为1。预测值与现场实测数据的比较见表7-2，可以看出，预测值与实测值两者符合较好。

表7-2　新港港口现场实测数据与预测值的对比