混凝土電桿預期壽命的預測與控制措施

在混凝土電桿的招標文件中，要求提供混凝土電桿壽命的測試方法和計算公式，并提供電桿預期壽命的有關保證技術措施。

??影響水泥電桿壽命的兩個重要指標是混凝土強度和耐久性，而混凝土強度在GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》中有詳細試驗方法的計算公式，為顯性控制；而對于混凝土耐久性，在相關規范中均無衡量指標。

??影響混凝土耐久性的因素有原材料（砂石、水泥、摻合料、外加劑、水）、結構設計、加工工藝、施工質量、養護制度和后期防腐等。電桿預期壽命的測試（分出廠產品和在用產品）可以通過混凝土強度檢驗，鋼筋保護層厚度掃描、局部碳化深度檢驗、外觀檢驗進行評定。但混凝土構件預期壽命的數學模型計算比較繁瑣，目前國內可見的計算模型表達式多達16個（見參考資料《混凝土結構耐久性概論》），根據Mehta教授在第二屆混凝土耐久性學術會議上提出的：“當今世界，混凝土結構的破壞原因按重要性排列為：混凝土中的鋼筋銹蝕、寒冷氣候下的凍害、侵蝕環境的物理化學作用"，我們把混凝土的碳化深度作為電桿預期壽命預測主要因素。

??在GB/T50476-2008《混凝土結構耐久性設計規范》中，把構件所處的環境規定了5個類別，并把5個類別分為16個環境作用等級（附表3.2.1、表3.2.2），其中I類為一般環境，它的腐蝕機理為保護層混凝土碳化引起的鋼筋銹蝕，使用年限不低于50年（附表3.3.1）；滿足zui惡劣環境類別時（V-E、III-F）耐久性要求的混凝土zui低強度等級為C50Mpa（附表3.4.4條），實際設計時大于C50Mpa； GB/T4623-2006《環形混凝土電桿》第6.4條規定電桿縱向受力鋼筋凈保護層厚度不得小于15mm，實際設計為17.5mm；

??下面以混凝土電桿設計壽命60年，選用礦渣水泥或普通硅酸鹽水泥，混凝土強度等級C50和C60兩種，水灰比分別為0.35和0.32，保護層厚度15mm做為條件進行壽命預測（碳化深度≤0.7倍保護層厚度即10.5mm）。通過對混凝土的碳化深度作為測試方法，對設計條件下電桿進行壽命預測。

??3、提高混凝土電桿耐久性的具體措施

??影響混凝土電桿使用壽命的主要因素有化學作用和物理作用兩大方面，其中化學作用包括混凝土碳化、鋼筋銹蝕、堿-集料反應、混凝土腐蝕等；物理作用包括混凝土抗凍融破壞。實踐證明，混凝土碳化是影響混凝土電桿使用壽命的重要因素之一，因此在產品加工過程中，針對預防混凝土碳化應采取以下措施：

??3.1原材料：采用碳化速度較慢的普通硅酸鹽水泥，水泥的強度等級不低于42.5MPa，比表面積大于300㎡/kg；集料采用天然砂和碎石，并嚴格控制集料的含泥量。對有抗滲、抗凍技術要求的混凝土控制水膠比和符合礦物摻合料的摻量。

??3.2水灰（膠）比：應采用聚羧酸減水劑，在保證混凝土強度和施工條件的情況下，盡量選用較低的水膠比，并減少單方混凝土的水用量和膠凝材料用量，降低混凝土的孔隙率，提高密實度。 （JGJ55-2011普通混凝土配合比設計規程條文說明2.1.13條說明本規程將水膠比取代水灰比）。