“海港工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命預(yù)測(cè)與健康診斷研究”成果簡(jiǎn)介——獲2010年中國(guó)水運(yùn)建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)

我院作為主要參加單位完成的“海港工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命預(yù)測(cè)與健康診斷研究”是交通運(yùn)輸部“十一五”科技發(fā)展重大專項(xiàng)“離岸深水港建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”的重要組成部分.本項(xiàng)目針對(duì)海港工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性影響因素的多樣性、失效過(guò)程的復(fù)雜性以及失效過(guò)程理論分析中存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，在充分利用國(guó)內(nèi)已有的暴露試驗(yàn)站實(shí)際暴露實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和前期耐久性科研成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合已建工程耐久性調(diào)查、檢測(cè)成果，參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)多家單位聯(lián)合攻關(guān)，建立了結(jié)構(gòu)建成至混凝土中鋼筋銹蝕階段的腐蝕誘導(dǎo)期和混凝土中鋼筋銹蝕至保護(hù)層開裂階段的腐蝕發(fā)展期的耐久性壽命計(jì)算模型，提出了符合我國(guó)實(shí)際環(huán)境的海工混凝土壽命預(yù)測(cè)模型，在耐久性失效過(guò)程理論關(guān)鍵參數(shù)上取得重大技術(shù)突破，初步解決了海港工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)、健康診斷的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，研制開發(fā)了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性腐蝕狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警技術(shù)，填補(bǔ)了我國(guó)在新建港口工程耐久性和使用年限設(shè)計(jì)及已建工程耐久性再設(shè)計(jì)方面的技術(shù)空白.

研究成果及創(chuàng)新性主要包括以下5個(gè)方面:

(1)首次全面系統(tǒng)地進(jìn)行了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)查和長(zhǎng)期海洋環(huán)境暴露試驗(yàn)研究，揭示了海工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效、構(gòu)件性能退化和損傷破壞規(guī)律.

(2)以實(shí)體工程和暴露試驗(yàn)研究成果對(duì)耐久性劣化模型參數(shù)進(jìn)行修正，首次建立了與我國(guó)典型海工混凝土結(jié)構(gòu)相吻合的壽命預(yù)測(cè)模型.

(3)采用對(duì)暴露試驗(yàn)“室內(nèi)復(fù)原”的方法，首次建立了海工混凝土耐久性質(zhì)量控制指標(biāo)與設(shè)計(jì)使用年限之間定量關(guān)系，以及海洋環(huán)境鋼筋混凝土銹蝕開裂的壽命預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)了海工混凝土耐久性設(shè)計(jì)的重大技術(shù)突破.

(4)研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可監(jiān)測(cè)混凝土中氯離子濃度的多元傳感器，填補(bǔ)了我國(guó)海工混凝土氯離子原型監(jiān)測(cè)技術(shù)的空白.

(5)首次開發(fā)了海工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)、健康診斷和壽命預(yù)測(cè)軟件.

研究成果不僅可用于海洋腐蝕環(huán)境下海港工程、跨海橋梁、隧道工程及其他沿海、海上土木工程，也可應(yīng)用于寒冷地區(qū)需撒鹽除冰的路橋市政工程及鹽堿地區(qū)的其他建筑工程等.交通運(yùn)輸部組織的項(xiàng)目鑒定委員會(huì)認(rèn)為研究成果對(duì)提高我國(guó)海洋環(huán)境下混凝土耐久性設(shè)計(jì)水平、提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)物的使用壽命具有重要的意義，成果推廣應(yīng)用前景廣闊，具有顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，且研究成果整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平.