“海港工程混凝土结构耐久性寿命预测与健康诊断研究”成果简介——获2010年中国水运建设行业协会科学技术特等奖

我院作为主要参加单位完成的“海港工程混凝土结构耐久性寿命预测与健康诊断研究”是交通运输部“十一五”科技发展重大专项“离岸深水港建设关键技术”的重要组成部分.本项目针对海港工程混凝土结构耐久性影响因素的多样性、失效过程的复杂性以及失效过程理论分析中存在的问题和难点，在充分利用国内已有的暴露试验站实际暴露实验数据和前期耐久性科研成果的基础上，结合已建工程耐久性调查、检测成果，参考国内外先进技术和经验，经多家单位联合攻关，建立了结构建成至混凝土中钢筋锈蚀阶段的腐蚀诱导期和混凝土中钢筋锈蚀至保护层开裂阶段的腐蚀发展期的耐久性寿命计算模型，提出了符合我国实际环境的海工混凝土寿命预测模型，在耐久性失效过程理论关键参数上取得重大技术突破，初步解决了海港工程混凝土结构耐久性设计、健康诊断的关键技术问题，研制开发了混凝土结构耐久性腐蚀状况实时监控和预警技术，填补了我国在新建港口工程耐久性和使用年限设计及已建工程耐久性再设计方面的技术空白.

研究成果及创新性主要包括以下5个方面:

(1)首次全面系统地进行了混凝土结构耐久性调查和长期海洋环境暴露试验研究，揭示了海工混凝土结构耐久性失效、构件性能退化和损伤破坏规律.

(2)以实体工程和暴露试验研究成果对耐久性劣化模型参数进行修正，首次建立了与我国典型海工混凝土结构相吻合的寿命预测模型.

(3)采用对暴露试验“室内复原”的方法，首次建立了海工混凝土耐久性质量控制指标与设计使用年限之间定量关系，以及海洋环境钢筋混凝土锈蚀开裂的寿命预测模型，实现了海工混凝土耐久性设计的重大技术突破.

(4)研发了具有自主知识产权的可监测混凝土中氯离子浓度的多元传感器，填补了我国海工混凝土氯离子原型监测技术的空白.

(5)首次开发了海工混凝土结构耐久性设计、健康诊断和寿命预测软件.

研究成果不仅可用于海洋腐蚀环境下海港工程、跨海桥梁、隧道工程及其他沿海、海上土木工程，也可应用于寒冷地区需撒盐除冰的路桥市政工程及盐碱地区的其他建筑工程等.交通运输部组织的项目鉴定委员会认为研究成果对提高我国海洋环境下混凝土耐久性设计水平、提高混凝土结构的耐久性、延长结构物的使用寿命具有重要的意义，成果推广应用前景广阔，具有显著的经济社会效益，且研究成果整体达到国际领先水平.