基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析探讨 徐颖

发表时间:2020/6/12   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:徐颖
[导读] 摘要:社会发展过程中,人们的生产和生活对建筑越来越高标准高求,工程的施工质量直接影响着施工单位的经济效益,同时优秀的建筑也为人们的居住、使用的安全提供了保障。
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        摘要:社会发展过程中,人们的生产和生活对建筑越来越高标准高求,工程的施工质量直接影响着施工单位的经济效益,同时优秀的建筑也为人们的居住、使用的安全提供了保障。然而小部分建筑单位为了追求利益的最大化,在建筑工程的施工阶段,对环节的把握不到位、不严格,致使工程质量不过关,工程在承包转包过程中没有对施工单位进行资质考核,建筑材料的选取没有质量评估,没有达到国家要求的标准,都是建筑行业需要改进的地方。目前我国的建筑行业中混凝土的施工作为建筑项目实际进行中的重要部分,可以看出其在建筑行业的重要地位。对建筑物耐久性起着绝对影响作用的因素包括施工质量的优劣和建筑物自身的安全性能。然而对混凝土的施工技术不断的进行改善以及对施工的质量严格的进行监管,能加强建筑物的耐久性,所以,我们一定要加强重视的程度。
        关键词:耐久性;建筑工程;混凝土;结构设计
        一、结构耐久性概述
        混凝土结构在建筑领域的应用有效提升了人们的生活水平,但是,人们在实际应用混凝土结构的过程中经常会出现很多问题,混凝土结构耐久性就是其中非常突出的一个问题。结构耐久性主要指的是在自然环境、使用条件、混凝土原材料等多个条件的作用和制约下混凝土结构保持结构性能的一种能力。另外一种理解方式为在混凝土结构设计全过程中,其使用寿命抵抗外界影响因素侵蚀破坏的能力。在建筑工程中混凝土结构使中出现老化、碳化、钢筋锈蚀等问题出现的频率比较高,混凝土结构一旦出现上述问题就会对整体结构的耐久性造成一定的影响。由此就会导致混凝土结构不能达到设计使用寿命,这样不仅会给建筑混凝土结构的实际使用者造成经济上的巨大损失,而且也会出现严重的资源浪费现象。基于此,在实际进行建筑混凝土结构设计的时候,在充分考虑混凝土结构整体强度、刚度的基础上,还必须对其耐久性能进行充分考虑。
        二、影响混凝土结构耐久性的主要因素
        1、混凝土的原材料
        混凝土在原材料的选择是非常严格的,质量差的原料会使混凝土的硬度变差,致使它的质量达不到标准,从而影响混凝土结构的耐久性,混凝土的耐久性不达标在施工过程中就无法满足工程建筑对混凝土耐久性的需要,这样就会影响工程的质量,产生豆腐渣工程。因为混凝土出现问题导致的工程事故年年都不在少数,其中主要原因就是施工单位对混凝土原料质量控制不到位,导致不合格的混凝土材料被使用,从而影响工程的质量。
        2、空气的相对湿度研究
        空气湿度是影响混凝土耐久性的重要因素,在工程施工过程中湿度较大的地方,会出现混凝土结构开裂、破坏钢筋的保护层对钢筋进行腐蚀。这样钢筋的为稳定结构就遭到了破坏,致使工程的质量无法都到保障。所以,要加强湿度较大的地区的施工管理,要采取有效措施对其进行有效控制,以确保混凝土结构的耐久性。
        3、混凝土碳化
        混凝土碳化过程是一种化学反应,混凝土中含有的碱性物质在于空气中的二氧化碳进行接触时产生的碳化反应,这种化学反应使混凝土中成分结构发生变化,从而产生不稳定的因素。混凝土形成碳化后它的坚固性和硬度就发生来改变,结构中的钢筋受到腐蚀使其结构不再坚固。这就直接影响了混凝土本身的特性,因此如何防止混凝土的碳化,如何保障施工过程中的空气湿度,增强混凝土结构耐久性,是保障工程顺利进行的前提条件。
        4、施工不合理
        当前,影响建筑施工的主要问题包括:施工单位不专业,施工人员技术水平低,原材料采购质量不过关,工程设计不合理,施工过程不规范,整体工艺流程不达标等。

这些问题直接影响工程质量和进度,其中材料不过关,施工过程不规范就造成了混凝土结构的耐久性和强度等各方面性能都达不到规定标准,影响工程质量的同时也使建筑物存在安全问题。
        三、混凝土结构耐久性设计要点
        1、明确混凝土结构耐久性设计目标
        目前,全球的建筑领域都对混凝土结构的耐久性给予了高度重视,在实际进行混凝土结构设计的过程中,必须对耐久性进行充分考虑。
        首先,必须进一步明确耐久性设计的方法、意义及目标,做到有效提升建筑混凝土结构强度,达到预期设计的使用寿命。与此同时,还必须对混凝土结构耐久性失效标准进行充分了解。在进一步优化混凝土结构耐久性时,首先要对其材料的选择进行全面考虑,混凝土材料会对整体结构的耐久性造成严重影响,在实际设计过程中,必须对合理选择,要充分结合建筑混凝土具体使用环境、使用年限等相关因素来选择合理的设置原材料的配合比。如果混凝土结构实际使用环境温度比较低,就要充分结合其年均的冻融次数来合理使用适量的引气剂,这样才能让建筑混凝土结构的耐久性达到实际的使用需求。如果建筑混凝土结构所处环境存在严重的化学侵蚀作用,就必须针对其主要受力钢筋结构采用环氧涂层或者使用合金钢材进行代替,以此来有效提升钢筋结构的抗腐蚀性。此外,针对不同使用环境,必须进一步对建筑混凝土结构进行优化设计,例如针对普通混凝土及预应力混凝土等两种混凝土结构进行设计的过程中,又要充分结合其使用环境特点来具体选择保护层的实际厚度,与此同时,还要对建筑混凝土内部钢筋直径进行合理选择,而且必须在钢筋混凝土的结构表面设置相应的排水机构。
        2、注重混凝土碳化预防
        混凝土碳化是降低混凝土结构耐久性的主要原因。因此,应采用相应的解决措施,来避免混凝土结构发生碳化,确保提高混凝土结构的使用性能。首先,设计人员在对混凝土结构耐久性进行设计时,可运用“封闭土层”在混凝土结构的表明形成一层致密的保护层,而其余的涂层材料可以进一步渗透到混凝土结构的内部,这样就能有效地封堵住混凝土结构内部所存在的小缝隙,这样便能避免混凝土结构内部物质与外界环境发生化学反应。通过采用此种方法,不仅可以降低混凝土发生碳化的概率,而且还能有效地避免混凝土结构在冻融过程中发生破坏,以此来有效地提高混凝土结构的耐久性。
        3、钢筋锈蚀防护措施
        针对目前所采用的钢筋锈蚀防护措施而言,主要是运用钢筋锈蚀阻锈剂来降低钢筋锈蚀的发生率。其中,阻锈剂作为一种化学合成物,其在混凝土结构中的运用能够有效地阻止钢筋发生锈蚀现象,以此增强混凝土结构的强度和刚度。当前,使用较为广泛的阻锈剂有:吸附性阻锈剂、钝化剂等多种类型。此外,通过采用相应的电化学方式也能起到一定的锈蚀防护作用。当混凝土结构发生碳化现象或者外界氯离子侵入到混凝土结构内部后,混凝土表明的钝化膜都会遭到不同程度的破坏,此时就会在混凝土的局部发生锈蚀现象,倘若不对其采取及时的解决措施,就会锈蚀整个混凝土结构。因此,可采用阴极保护法、脱氯以及再碱化等电化学处理技术来做相应的防锈蚀处理,确保能够提高混凝土结构的抗锈蚀性能。对于电化学处理技术而言,其应用原理主要为:通过外部的阳极导体对混凝土结构中的钢筋施于一定的直流电流,此时钢筋结构变成了化学电池中的阳极,进而通过一定的化学反应,能达到防锈蚀的目的。
        结束语
        混凝土的耐久性使建筑物的安全系数得到提高,这就意味着随着人们对建筑物使用性能要求的不断提升,混凝土的使用也就会越来越广泛,越来越被建筑行业和人们大众而接受,这就要求建筑行业要不断的完善混凝土耐久性问题,不断地提出更高的要求,不断地专研让混凝土耐久性得到更好的发挥,从而更好的服务于人类。
        参考文献:
        [1]刘博.解析建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素与控制途径[J].低碳世界,2017(3):168-179.
        [2]樊小燕.建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素与控制要点分析[J].绿色环保建材,2017(5).88-110
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