如何评估钢筋混凝土结构的劣化效应？

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感谢利贝拉托。我的演讲与第一部分有一定的联系，主要关注如何在评估现有钢筋混凝土结构的潜在改造时考虑劣化效应。

我并不是在谈论材料，而是如何评估结构的耐久性，以及是否值得修复、翻新或拆除。我们知道，在意大利建筑遗产中，超过60%的钢筋建筑是在80年代之前建造的，它们通常效率低下，并且容易受到地震影响，因为这些建筑在设计时并未考虑地震风险，而意大利是一个地震多发的国家。

此外，建筑行业对环境的影响极其高，约占原材料消费的50%，废弃物生产的35%，温室气体排放的38%，以及能源消费的35%。在这方面，面临的问题是：拆除重建还是翻新？拆除重建会产生大量废弃物，面临处置问题，并且需要大型的原材料迁移，还可能影响居民的搬迁。如果建筑物没有空置，搬迁居民将非常困难。

另一种选择是通过创新的可持续解决方案进行翻新。这个想法是采用生命周期思维方法，考虑多个步骤，例如使用可持续材料、考虑修复的可行性、拆解和更新建筑，以便在新技术出现时进行升级。

我们将这些原则应用于多个项目。在这些项目中，我们使用了外骨架、钢结构、木结构和混凝土墙体，通常从建筑外部进行作业，而无需搬迁居民。我们在实际建筑中进行了多次应用，因此未来是光明的。

然而，问题是相当严重的。如果查看建筑的劣化状态，我们需要一些工具来决定是否值得修复，或者建筑是否需要拆除。就像一个烂苹果，外表看似完好，但实际上内部已经腐烂。

我们发现，评估混凝土结构的劣化状态，尤其是腐蚀问题，并不像人们所说的那么简单。主要原因在于这涉及不同类型的专业知识，专业人士之间的沟通并不总是顺畅。结构工程师通常负责建筑结构，但他往往对腐蚀的后果并不了解。因此，我们尝试设计一个工具和协议，使结构工程师能够正确评估建筑的劣化。

第一个步骤是建筑检查。我们提供了标准指导，以定义腐蚀风险场景，这取决于环境和混凝土的状态。这最终将帮助定义材料模型和等效损伤参数，以用于结构分析。

根据不同的风险场景，通过非破坏性测试，我们努力定义风险等级。我们提供了一个逻辑路径，实践者可以使用它，从而定义简化的工程设计参数，帮助评估结构的剩余寿命。

我们制定了一个完整的协议，称为DEMSA协议，已在文献中发布。最终目标是为结构工程师提供合适的设计参数，使他们能够评估剩余寿命。例如，如果某个建筑的分析时间为A，工程师能够定义剩余寿命。如果工程师选择进行修复，可以保持现有状态而无需进行实质性改善，或者可以等到特定时间再进行干预，从而将建筑恢复到其原始状态，延长剩余寿命，甚至改善结构的初始性能。

这个工具提供的两种选择，有时表明唯一真正可持续的解决方案是重建。如今，客观判断一座建筑是否值得翻新或重建是非常困难的，这正是该协议的核心思想。

我们研究小组的持续研究旨在识别现有结构中的腐蚀模式，定义简化的腐蚀模式，帮助工程师定义风险场景。我们最初从建筑物入手，现在开始研究桥梁，因为桥梁的腐蚀问题显而易见，特别是在使用融雪剂等方面。

此类研究需要大量合作，不能仅靠结构工程师完成，也不能仅靠腐蚀专家完成，因为对结构的影响最终需要结构工程师的参与。我们需要定义简化的测试来确定氯离子含量，目前已有一些基于粉末分析的测试，但还有很多工作要做。我认为这值得投资。谢谢大家。

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