多种 因素可导致混凝土 劣化，钢筋 锈蚀是 造成钢筋混凝土结构耐久性变差 的主要因素 ，而在一般大气环境下 ，混凝土碳 化则是 混凝 土中钢筋锈蚀 的前提条件 。因此 ，研究混凝土碳化 ，建立碳化深 度观测模 型对混凝土结构耐久性的评估具有重要的实际意义。基于工 程 实例的实测资料 ，依据碳化深度预测模 型 ，采用可靠性理论方法对钢筋混凝土结构进行耐久性 分析。 关键词 ： 混凝土碳化 ；概率模型 中图分类号 ： TU528．01 文献标志码 ： A 文章编 号： 1002—3550(2010)05—0027～02 Studyofprobabilisticm odelofXiyuantunnelconcretecarbonization PENG Yu—lin，GONG Ai-min，LIN Zhi-xiang，SONG Tian—wen (CollegeofW aterResource，HydraulicPowerandArchitectureYunnanAgriculturalUniversity，Kunming650201，China) Abstract： Manyfactorscan1eadtodeteriorationofconcrete．stee1corrosioniSthemaincauseofdeteriorationofthedurabilityofreinforced concretestructures，andinnormalatmosphericconditions，carbonatedconcretereinforcedconcretecorosioniSaprecondition．Therefore．thestu dy ofconcre~ carbonationandestablishcarbonationdepthobservationmodeltoaSSeSSthedurabilityofconcretestructuresisofgreatpracticalsignif- icance．Basedontheprojectexampleactualmaterial，thebasiscarbonizationdepthforecastmodel，usesthereliabletheorymethodtocarryonthe durableanalysistothereinforcedconcretestructure． Keywords： concretecarbonization；probabilisticmodel 1 工程 概 况 1．1 隧洞结构基本情况 西园隧洞位于滇池草海西岸 ，于 1996年 8月完工投入运行 ， 全长 4．8km，是滇池 防洪保护和污水资源化工程 。由进 口引渠 、 隧洞洞身 、出口渠道三部分组成。隧洞设计下泄 @4Om3／s，起调 水位 1887．1m。隧洞断面形式 为圆型断 面，净洞 直径 D=4．8m， 设计水深 h=3．8m。 1．2 隧洞工程地质条件 进 口引渠段 ，地形平缓，系第四系湖相沉积物及残破积层 ， 在暗渠段下伏玄武岩和灰岩 ；隧洞地形高差达 400m，从进 口至 出 口所经地层有 二迭系石灰 岩 、玄武岩 、侏罗 系砂岩 、粉砂岩 、 泥岩及 含盐 地层 ，白垩系砂质泥 岩 、泥岩夹粉细砂岩 ；出 口渠道 为沙河 河槽 ，地形平缓 ，上覆第 四系河床冲积物及残坡积层 ，厚 度 4~5m，下伏 白垩 系粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。隧洞引渠段主 要含水层 为灰岩 ，洞身玄武岩受西 山断裂影响 ，岩体破碎 ，富水 中等 ，洞身后段为侏罗系砂泥岩 ，富水性 比较弱。 1．3 隧洞 运行 情 况 西 园隧洞原设计 功能为渲 泄洪水 ，调控 滇池水位 ，故所 选 用 的混凝土材料抗酸侵蚀性差 。2001年滇池北 岸截排污工程实 施后 ，将大清河 、船房河等污水截流 至西 园隧洞排 放 ，达 到滇 池 蓄清排 污的 目的，此后 ，西 园隧洞除承 担着滇池 防洪保护 的任 务外 ，旱季还主要排放生活污水 。 经检验污水中HcO治 量高达 357mg／L，气体中CO：含量异 收稿 日期 ：2010-01—14 常偏高，达 9780ppm，加之隧洞较长通风条件差 ，洞内形成酸雾 ， 给不具备抗酸性介质侵蚀 的隧洞 混凝 土造 成了严重的影响 ，衬 砌混凝土受到 CO：及酸l生气体的腐蚀而呈中性化。经洞内实地 检查[1j，西 园隧洞混凝土表面产生脱落 ，出现麻面。2005年对衬 砌混凝 土共检测 144组混凝土腐蚀深度 和碳化深度 ，检测结果 ： 平均腐 蚀深度 27．4mm(最 大 39mm、最小 20mm)，平 均碳化 深度 5．4mm(最大 15mm 、最 小 2inln)，发 现 1606处 漏筋 ， 对外露钢筋检 测锈蚀深度 ，结果 ：平均锈蚀 深度 0．27mm(最大 0．5rain、最小 0．05mil1)。洞 内发现 89条裂缝 ，出现不 同程度 的 渗漏水现象212处，加之受水的劈裂作用部分漏水点出现射水。 2 碳化寿命概率模型 2．1 碳 化 机 理 由于混凝土内部存在大量的孔隙和毛细管 ，具有一定 的渗 透性 ，大气中的 CO 可 以扩散进去并溶解在混凝土的液相中形成 碳 酸 ，碳酸与混凝 土中存在 的使混凝土保持碱性的 Ca(OH)发 生化学反应 ：Ca(OH)2+CO2--~CaCO3+H20 (1) 生 成的 CaCO 是中性化 的盐类物质 ，使混凝土的碱度降低 ， 进而破坏钢筋表面的钝化膜 ，使混凝土失去 对钢筋的保护作用 ， 在有水分和氧气存在 的情况下 ，混凝土 中钢筋 开始锈蚀对钢筋 失去保护作用『2]。通过理论分析和试验验证p-，大气环境下碳化 深度 、碳化速度系数和结构服役时间三者的关 系为：

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