混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究現(xiàn)狀與發(fā)展

翁鳳錦

（黔東南州凱鑫交通工程試驗檢測有限責任公司貴州凱里556000）

混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究現(xiàn)狀與發(fā)展

翁鳳錦

（黔東南州凱鑫交通工程試驗檢測有限責任公司貴州凱里556000）

混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工中應(yīng)用的十分廣泛，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和使用周期，不僅能提高建筑的質(zhì)量，而且有利于建筑工程的節(jié)能減排，探究混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性對提高建筑施工質(zhì)量有著十分重要的意義。本文主要分析了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性發(fā)展的現(xiàn)狀、探究方法以及影響混凝土耐久性的因素。

凝土結(jié)構(gòu)；耐久性；建筑工程

混凝土是當前應(yīng)用最廣泛的建筑材料，混凝土結(jié)構(gòu)具有抗壓強大高、穩(wěn)定性好、原料來源廣泛、成本低和便于施工等特點，所以在建筑工程中大量使用?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性直接關(guān)系到建筑的使用周期，因此逐漸引起了大家的關(guān)注。根據(jù)住建部的2015年的數(shù)據(jù)顯示，我國建筑總面積達到了600億m2，如果將所有的建筑面積延長一年的使用期限，那么等于建筑了上億平方米的房屋，所以研究建筑的耐久性能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，能夠有效地促進我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展。

1 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究現(xiàn)狀

1.1 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究史

工業(yè)革命促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，西方發(fā)達國家掀起了經(jīng)濟建設(shè)的高潮，混凝土結(jié)構(gòu)的也開始大規(guī)模的使用，因此出現(xiàn)了許多耐久性混凝土結(jié)構(gòu)，一些建筑專家開始對混凝土結(jié)構(gòu)進行積極的探索。1925年，美國的米勒為了獲得50年以上的混凝土腐蝕資料，將混凝土放在硝酸鹽含量很高的土壤進行試驗。1934～1964年期間，格拉夫和卡皮斯將混凝土放在海水中進行試驗，確定混凝土在海水中的耐久性，通過試驗獲得了混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境下的可靠數(shù)據(jù)，并對混凝土的配比和抗腐蝕性提出了新的見解。1945年，美國的Powers等人從混凝土的微觀方面入手，開始對混凝土的凍融破壞進行分析，并提出了靜水壓和滲透壓的說法。我國的對混凝土的耐久性研究比較晚，直到20世紀60年代。南京水利科學研究院才開始對鋼筋腐蝕性進行研究，當時他們研究的領(lǐng)域主要是鋼筋材料的抗腐蝕和混凝土的碳化。直到80年代，改革開放，極大地解放了生產(chǎn)力，中國經(jīng)濟開始迅速騰飛，中國建筑行業(yè)也迎來了發(fā)展的春天，開始對混凝土進行大規(guī)模的研究，當時主要集中在中治建筑研究總院和中國建筑科學院為首的兩家國家研究院首次對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性進行研究，經(jīng)過幾十年的研究，也取得了不少研究成果，極大地促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

1.2 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究

對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究目的主要是結(jié)構(gòu)新建混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計以及已建混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的評估問題。并根據(jù)不同混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性等級，提供不同的加固措施，在保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的同時降低工程的成本。對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究主要是兩個方面：結(jié)構(gòu)的耐久性評定和壽命預(yù)測。

表1

2 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性主要是指混凝土結(jié)構(gòu)在外部作用下，對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，包括氣候、水文條件、化學侵蝕或者其他破壞行為。混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計的時候，保證混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境下、人為因素以及化學作用下，不需要花費太多資金加固就能保證建筑的使用功能和外觀要求。

2.1 抗腐蝕性

混凝土結(jié)構(gòu)在外部作用的影響下，比如空氣、水、土壤都會對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。因為空氣、水以及土壤中的含有不同濃度的酸、堿、鹽，這些化學元素會滲透到混泥土的內(nèi)部，與混凝土里面的元素產(chǎn)生化學反應(yīng)，使混凝土的表面出現(xiàn)裂縫或者剝落的情況，進而侵蝕混凝土內(nèi)部的鋼筋，隨著時間的推移，被侵蝕的混凝土鋼筋面積越來愈大，進一步加劇混凝土的剝落現(xiàn)象，這樣外界的這些空氣、水更加容易滲透到混凝土的內(nèi)部，這樣循環(huán)反復(fù)，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)慢慢被損壞，混凝土也就失去了它本應(yīng)該有的功能。以西南貴州省為例，貴州省屬于典型的亞熱帶季風氣候，四季分明，降水豐富，全省各地的降水量基本都在1000mL以上，而且貴州位于云貴高原，地勢比較復(fù)雜，氣溫呈垂直變化。有一山有四季，十里不同天的說法，貴州的光照條件差，空氣中的相對濕度比較大，因此空氣中的水分極容易滲透到混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。混凝土配置的時候，要提高混凝土的抗腐蝕性。

2.2 抗?jié)B透

混凝土的抗?jié)B透性指的是混凝土抵抗水或者油的滲透性，因為混凝土的抗?jié)B性直接關(guān)系到混凝土的抗侵蝕性和抗凍性。這主要因為具有侵蝕作用的化學元素一般都是以水的形態(tài)滲透到混凝土內(nèi)部，抗?jié)B性主要通過控制水分的滲透速度，進而控制侵蝕物質(zhì)的滲透到混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中?；炷恋目?jié)B透性一般取決于混凝土內(nèi)部空隙大小和它自身的密實程度。

2.3 凍融破壞

混凝土在配置的時候會添加一定的水，進行攪拌。在攪拌的過程中，一部分多余的水分以水離子的形式摻雜在混凝土內(nèi)部中，混凝土干燥以后，內(nèi)部會形成一定的毛細孔，當混凝土在零攝氏度以下，里面的水離子就會結(jié)成冰，導(dǎo)致內(nèi)部水分子體積膨脹，在混泥土內(nèi)部造成一定的壓力，累積到一定程度時，就會引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。

3 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究發(fā)展方向

隨著全球氣候變暖、自然環(huán)境的惡化以及大氣污染問題，使得混凝土結(jié)構(gòu)面臨著新的挑戰(zhàn)，高耐久的混凝土材料逐漸受到市場的歡迎?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性問題是當下急需解決的問題，但是影響混凝土結(jié)構(gòu)有很多不確定因素，隨著我們對混凝土耐久性研究的深入這個問題也顯得越來越重要。通過開展對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究，一方面能對已有的建筑結(jié)構(gòu)物進行科學的耐久性評估和剩余壽命預(yù)測，選擇正確的防護措施，延長建筑的服役時間。同時，同時對新建的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計，對影響它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的綜合因素、材料層次的耐久性研究、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性優(yōu)化維護等方面進行進一步研究，提高工程的施工質(zhì)量和施工水平。這對既有服役的混凝土結(jié)構(gòu)有現(xiàn)實意義，又豐富和發(fā)展鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度理論。

4 結(jié)語

隨著科學技術(shù)的進步和建筑行業(yè)的發(fā)展，我國對混凝土結(jié)構(gòu)的研究也在不斷發(fā)展。特別是在當下，人們的環(huán)保意識越來越強，建筑工程的耐久性也愈加受到大眾的普遍關(guān)注。這需要我們相關(guān)的工作人員和機構(gòu)不斷加強混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究，進而提高我國建筑的質(zhì)量。

[1]陳琳，屈文俊，朱鵬，等.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化及耐久性描述[A].第八屆全國建筑工程腐蝕及結(jié)構(gòu)耐久性學術(shù)交流會論文集[C].2013：1～6.

[2]孫宗光，郭保林.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性監(jiān)測及在橋梁上的應(yīng)用[A].第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集[C].2013：493～497.

[3]張勇.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與防水措施的選擇[A].中國建筑防水（南方）專家論壇論文集[C].2013：24～26.

[4]吳克，徐春，等.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計探討[A].中國電機工程學會電力土建專委會結(jié)構(gòu)分專委會2012全國電力土建結(jié)構(gòu)第八次學術(shù)會議論文集[C].2012：52～55.

TU375

A

1004-7344（2016）28-0323-02

2016-9-18

翁鳳錦（1989-），男，苗族，貴州麻江人，助理工程師，大專，主要從事工作和研究方向是公路工程監(jiān)理、試驗檢測、施工管理等方面。