基于耐久性的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

文/金海濤 吉林省輕工業(yè)設(shè)計研究院 吉林長春 130012

事實上，從嚴(yán)格意義上講，耐久性只是混凝土結(jié)構(gòu)功能的一個方面，并不是混凝土的全部功能。但由于混凝土的耐久性對工程的壽命和質(zhì)量非常重要。同時，建筑物數(shù)量的增加使得混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用更加廣泛。因此，在建筑工程的設(shè)計過程中，我們必須關(guān)注耐久性問題。只有當(dāng)耐久性要求明確時，才能做出科學(xué)合理的設(shè)計方案，從而明確設(shè)計過程中需要注意的困難之處。與此同時，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計水平具有非常重大的意義。它能對促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。因此說，對混凝土的耐久性研究的重要性不言而喻。

1、混凝土耐久性結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

1.1 凝土耐久性的設(shè)計及原則

在混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，周圍的環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)材料性能有極大的影響。它會隨著使用時間的不斷增加讓混凝土的性能發(fā)生變化。所以說，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計使非常重要的，也是必不可少的內(nèi)容。日本的一個著名教授提出了耐久性設(shè)計需要充分的考慮材料質(zhì)量和施工工藝等等因素。目前，我國積極推進預(yù)制房屋建設(shè)，讓預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)能在市場上廣泛的運用。它不僅要具有較強的耐久性和抗震性能，而且要保證結(jié)構(gòu)的安全。同時，針對于結(jié)構(gòu)的預(yù)期設(shè)計壽命，我國新修訂的《結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》把結(jié)構(gòu)設(shè)計的年使用極限明確劃分為四個類別。分別是臨時性的建筑、容易相互替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件、民用房和紀(jì)念性建筑。第一類的設(shè)計使用年限為五年。第二種設(shè)計使用年限一般為二十五年左右。第三類的設(shè)計使用年限大多數(shù)是五十年。最后一類的設(shè)計使用年限為一百年。這只是一個大概的范圍。實際上會有所偏差，但不會差太多。

1.2 混凝土耐久性設(shè)計分析

在特殊的建筑環(huán)境中，混凝土設(shè)計選用的材料也應(yīng)具有特殊的特性。在凍融環(huán)境中，應(yīng)首先考慮反復(fù)凍融對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的損傷和影響。在混凝土設(shè)計中，應(yīng)選用一些抗凍材料，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍指數(shù)，保證其耐久性。如果是使用壽命較短的臨時建筑，在混凝土設(shè)計中可以適當(dāng)降低材料的選擇要求。只要它在使用壽命上能滿足正常使用，如果使用大量耐用材料，就會增加消耗，導(dǎo)致資源成本波動。

2、當(dāng)前我國建筑工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計存在的問題

2.1 沒有形成規(guī)范，沒有形成全面可靠的技術(shù)體系

在建筑結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方面，沒有建立健全制度體系。沒有全面、完善、可靠的技術(shù)體系。雖然結(jié)構(gòu)材料的性能對結(jié)構(gòu)耐久性有一定的要求，如結(jié)構(gòu)保護層的混凝土比、抗氧化離子滲透性等，但尚未進行系統(tǒng)的力學(xué)研究。這意味著對于混凝土的耐久性的研究道路還很長。

2.2 土建結(jié)構(gòu)工程整體牢固性差

這個問題在中國并不鮮見，由于火災(zāi)和地震造成的人為破壞，整個倒塌是引人注目的。特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜、土體承載力較差的地區(qū)。在土建工程設(shè)計中，往往忽視設(shè)計設(shè)置前的論證和沒有適當(dāng)提高人的安全水平意識，其后果令人震驚。

2.3 沒有對影響耐久性的因素進行全面分析

沒有對影響耐久性的因素沒有進行全面的分析，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中也沒有注意到實際結(jié)構(gòu)設(shè)計的細節(jié)和工藝問題。在此過程中，沒有注意到實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計細節(jié)和技術(shù)問題。例如，不科學(xué)的注漿后引起的結(jié)構(gòu)密實度不足的問題需要加強。

3、提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的方法

3.1 提高混凝土結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)的設(shè)計

如果工程對沉降有不同程度的要求，那么地基和地基的設(shè)計、處理的選擇是不同的。混凝土覆蓋層將承擔(dān)一些額外的外部應(yīng)力，這可以防止地下室地板由于外部應(yīng)力過大而開裂或下沉。同時，對自然地基也能起到養(yǎng)護作用，使地基的養(yǎng)護機制從根本上得到解決。對普通地下室建筑，因為列下軸承蓋的形式非常復(fù)雜，及其基礎(chǔ)槽塑料薄膜形狀相對非常復(fù)雜，因此，這種建筑也是非常復(fù)雜。不僅增加了防水設(shè)計的難度，而且也增加了建設(shè)成本。因此，加強建筑的整體耐久性設(shè)計是的重要研究部分。

3.2 充分振搗和充分養(yǎng)護

它可以提高混凝土表面的密實度，降低混凝土的滲透性。養(yǎng)護和防護不力對混凝土的碳化和耐腐蝕能力有很大的影響。因此充分進行振搗，對提高混凝土的耐久性很有幫助。

3.3 加強混凝土機構(gòu)設(shè)計的施工管理

所謂加強管理，不僅是在施工階段，在后期的維護階段更為重要，早期的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工只是其中的一半。下面對項目進行維護就是另一半的工作。而這個工作是不可忽視的。因此，工程建設(shè)工作與工程維護工作同等重要，工程建設(shè)單位應(yīng)明確認識到這一點，把兩者放在平等的位置，在進行工作安排時平衡好施工與維護的關(guān)系。

3.4 加強建筑混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋防銹蝕設(shè)計

當(dāng)建筑混凝土硬化時，混凝土表面會硬化。但是，當(dāng)鈍化程度超過一定的閾值時，鈍化膜會不斷被消耗，然后會使混凝土鋼筋不斷被銹蝕以致開裂。因此，有必要采取適當(dāng)?shù)囊欢ǖ姆栏椒ㄗ尳ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性得到提升。所以說，在進行設(shè)計工作時，應(yīng)適當(dāng)控制水膠比，通過加強混凝土結(jié)構(gòu)的密實度，避免鋼筋銹蝕。

3.5 規(guī)范施工要求

在具體的施工過程中，有必要提出準(zhǔn)確的施工要求。一般來說，在混凝土進行攪拌時，需要明確的按照要求操作。嚴(yán)格按照混合比的比值進行調(diào)配，讓混凝土的質(zhì)量得到有效的保證。同時，對于施工要求的一些規(guī)定，必須嚴(yán)格遵守。讓整個施工能正常進行。

結(jié)語：

耐久性是建筑工程施工設(shè)計中的一個重要指標(biāo)。如果在設(shè)計過程中不考慮耐久性問題，就沒有辦法提高建筑工程的設(shè)計水平。本文對影響混凝土耐久性的因素進行了簡要的分析。針對施工中影響混凝土耐久性的問題，提出了合理的措施，能有效地保證混凝土的耐久性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計受多種因素的影響和制約。但是在實際施工中，應(yīng)進行綜合分析和考慮，確保鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全，并采取有效措施，提高其耐久性。