建筑工程混凝土的耐久性能及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

劉求松

摘? 要：在建筑工程中，混凝土是必須要用到的原料，在這一行業(yè)中扮演著重要角色，正是由于其重要性，所以混凝土質(zhì)量的好壞和建筑工程的整體質(zhì)量息息相關(guān)，與后期建筑安全緊密聯(lián)系。評(píng)判混凝土質(zhì)量好壞，不可避免的要看其耐久性能，本文就立足于此，簡(jiǎn)要分析混凝土的耐久性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：建筑工程;混凝土;耐久性;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

縱觀我國(guó)目前的建筑工程項(xiàng)目，最常見的就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，需要充分考慮到耐久性問題。雖然當(dāng)前我國(guó)在這一方面做得比較好，混凝土耐久性較強(qiáng)，在南北方地區(qū)都有廣泛應(yīng)用，但是在具體工程中，出現(xiàn)了南銹北凍的問題，這會(huì)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。故在時(shí)間中還需要不斷對(duì)這一問題進(jìn)行分析，更全面地認(rèn)識(shí)混凝土的耐久性問題，制定科學(xué)的方案，提升設(shè)計(jì)水平，讓建筑工程的質(zhì)量更高。

一、重要性分析

在討論混凝土的耐久性時(shí)，就是基于建筑結(jié)構(gòu)使用的特殊環(huán)境進(jìn)行的。在材料性能的直接作用下，會(huì)讓鋼筋混凝土和它的結(jié)構(gòu)受到一定的影響，例如在規(guī)定時(shí)期內(nèi)受到自然環(huán)境的影響，進(jìn)而被損壞，這樣一來，結(jié)構(gòu)性能也會(huì)下降。在具體的工程中，采用鋼筋混凝土形式，可以很好地融合混凝土、鋼筋這兩者的優(yōu)勢(shì)，此外，這種形式所需要的成本比較低，故被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的建筑施工中。但從應(yīng)用實(shí)際來看，依然有很多情況會(huì)導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，讓耐久力下降，出現(xiàn)抗力明顯不足的現(xiàn)象[1]。應(yīng)用時(shí)，若出現(xiàn)荷載比較大的情況，就會(huì)讓結(jié)構(gòu)受到損害。此外，在我國(guó)沿海地區(qū)，由于所處的環(huán)境有著較高的濕度，所以非常容易出現(xiàn)侵蝕影響，鋼筋材料容易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，出現(xiàn)耐久性差的問題，故維修是一個(gè)大問題，需要投入大量的維修費(fèi)用，這會(huì)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重情況下也會(huì)損害建設(shè)單位的聲譽(yù)。由此可見，對(duì)于混凝土的耐久性以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，明確影響其耐久性的因素，找到緩解措施非常有必要。

二、影響因素

（一）水灰比

混凝土抗凍性能是其一大特點(diǎn)，對(duì)這一性能產(chǎn)生影響的主要因素是其水灰比。雖然混凝土水飽和度以及強(qiáng)度方面對(duì)其影響該也比較大，但最關(guān)鍵的還是水灰比，故要確保其結(jié)構(gòu)性能，就要多關(guān)注混凝土的水灰比。尤其是在凍融嚴(yán)重的情況下，更要多關(guān)注其結(jié)構(gòu)，這種情況下回導(dǎo)致滲透壓力增大，所以混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性能會(huì)下降，在滿足正常需要方面存在不足，更有甚者會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的事故。

（二）受凍齡期

混凝土材料的受凍齡期對(duì)其抗凍性影響比較大，一般，其齡期增長(zhǎng)，水泥的水化反應(yīng)會(huì)更充分，在強(qiáng)度方面會(huì)有所提升，抗凍性能也會(huì)增長(zhǎng)。而且在這樣的情況下，其會(huì)具備較強(qiáng)的抵抗膨脹性能[2]，這一點(diǎn)尤其在早期受凍混凝土結(jié)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)比較顯著的反應(yīng)。

（三）水泥品種

這一部分對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響非常直接，故需要充分考慮使用的水泥的品種等，明確要求，不斷提升水泥活性，讓混凝土的抗凍性能更好。從抗凍性能這一角度進(jìn)行分析，可以得出，普通硅酸鹽水泥混凝土的效果比較好，而火山灰水泥混凝土的性能則會(huì)差一些。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

（一）耐久性材料

在建筑工程中，要綜合考慮使用設(shè)計(jì)年限以及具體的耐久性要求等，以此為依據(jù)，選擇合適的混凝土配比以及原材料。如果其要應(yīng)用于凍融環(huán)境，就需要在引氣劑的使用上多加注意，根據(jù)年平均凍融次數(shù)，將其摻入，明確水泥質(zhì)量，一般取值范圍在水泥質(zhì)量的4.4%-7.2%。如果所使用的環(huán)境中含有氯，則需要控制混凝土中的氯離子，確保其含量不超過水泥用量的0.1%。

（二）結(jié)構(gòu)構(gòu)造

在具體設(shè)計(jì)時(shí)搖考慮預(yù)應(yīng)力混凝土和普通混凝土存在的差異，從設(shè)計(jì)使用年限以及侵蝕環(huán)境入手，合理選擇混凝土保護(hù)層厚度。若混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境存在銹蝕問題，且比較嚴(yán)重，需要控制受力鋼筋的直徑，最小值應(yīng)≥16.5mm。此外，結(jié)構(gòu)表面的形狀能有效幫助排水，防止出現(xiàn)積水現(xiàn)象，處于室外的構(gòu)件要設(shè)置滴水溝[3]。若其所處的環(huán)境有比較嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕，在混凝土的表面要涂抹防腐材料。

（三）施工要求

若在混凝土耐久性方面有一些特殊要求，如抗凍、抗腐蝕等，在施工前需要特別關(guān)注，在配比混凝土?xí)r要綜合考慮這些要求，選擇最佳的配合比。在應(yīng)用外加劑時(shí)，應(yīng)注意其中的氯離子含量要小于水泥含量的0.02%，在對(duì)混凝土實(shí)施澆筑之前，要檢查好鋼筋位置以及保護(hù)層，尤其是其中的墊塊尺寸，要嚴(yán)格查驗(yàn)，保障保護(hù)層的厚度。若澆筑大面積的混凝土，還需要關(guān)注施工縫，確定好位置，有效防止出現(xiàn)冷縫。在澆筑完成后，不能灑水抹面?；炷恋乃冶葢?yīng)<0.45，還應(yīng)該減少工作面的暴露。養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)除了遵循必須的要求以及按規(guī)定進(jìn)行，還不能過早拆除支撐。若施工季節(jié)是在冬季，需要摻鹽進(jìn)行，要控制好氯化物的含量。

（四）結(jié)構(gòu)使用要求

具體的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用界限要明確，即使相同性能的構(gòu)件，由于其面臨的環(huán)境不同，在耐久性上也會(huì)有一定的差異[4]。從具體工程來看，建筑結(jié)構(gòu)中的室內(nèi)柱以及梁的使用壽命要長(zhǎng)于陽(yáng)臺(tái)以及屋面。若是橋梁結(jié)構(gòu)，伸縮縫等比較容易受到損害，而橋墩等則在維修年限方面要長(zhǎng)于伸縮縫、防水層等。可見結(jié)構(gòu)使用要求在具體設(shè)計(jì)中的重要作用，所以，具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要明確結(jié)構(gòu)使用期限，以及各個(gè)部件的更換時(shí)間等，都應(yīng)該明確提出。

（五）限制裂縫寬度

這一點(diǎn)主要根據(jù)GB 50010——2002中的規(guī)定進(jìn)行，如表1.

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，能明確看到的是，在建筑施工中，混凝土這一原料必不可少，而且對(duì)于建筑質(zhì)量有著重要的影響。也是基于其重要價(jià)值，更要多關(guān)注混凝土自身的質(zhì)量，其耐久性就是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。影響其耐久性的因素有多個(gè)，這是應(yīng)該先明確的，再以此為基礎(chǔ)，結(jié)合工程建設(shè)實(shí)際，選擇合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，讓結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等更好，滿足建筑項(xiàng)目的需求，進(jìn)而提升工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫長(zhǎng)勝.基于耐久性的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（7）：00054-00054.

[2] 石晶.基于耐久性的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].江西建材，2019（6）：69-69.

[3] 羅經(jīng)文.基于耐久性的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].智能城市，2019，005（001）：19-20.

[4] 李占文.影響混凝土結(jié)構(gòu)工程耐久性的主要因素分析[J].國(guó)防交通工程與技術(shù)，2012，010（A02）：P.31-32.