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基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析探讨王坤2

发表时间：2020/6/29 来源：《基层建设》2020年第6期作者：任传尧1 王坤2

[导读] 摘要：我国建筑工程的建设规模一般都较大，但是多数建筑在实际使用时并没有达到有关要求，这样不仅造成了资源的浪费，而且严重时还会威胁居民的人身安全。

        1青岛杰地建筑设计有限公司山东省青岛市 266000；
        2浙江绿城建筑设计有限公司青岛分公司山东省青岛市 266000
        摘要：我国建筑工程的建设规模一般都较大，但是多数建筑在实际使用时并没有达到有关要求，这样不仅造成了资源的浪费，而且严重时还会威胁居民的人身安全。而混凝土作为构成建筑工程项目的基本要素，其质量在一定程度上影响着整个建筑工程的施工水平。因此，应当做好混凝土结构的设计工作，确保提高混凝土的耐久性和使用安全性。基于此，本篇文章对基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析探讨，以供相关从业人员参考。
        关键词：耐久性；建筑工程；混凝土结构设计
        引言
        建筑工程项目施工中，大多数工程所采用的都是混凝土结构，因为混凝土结构的耐久性较强，更有利于稳定整个工程的项目。但是在进行混凝土结构制作的过程中，会受到很多因素的干扰，比如材料、人员等，一旦混凝土的结构耐久性发生了变化和影响，这必然会影响整个工程的施工质量。因此，必须加强建筑工程中混凝土结构耐久性的影响性分析，及时地控制可能会存在的风险，以提高混凝土结构耐久性，保证工程的质量。
        1结构耐久性
        1.1结构耐久性概述
        混凝土结构的使用，给建筑领域的发展带来了新的发展契机。但是，人们在具体运用混凝土结构时常常出现问题，影响了建筑工程施工活动的顺利展开。其中，结构耐久性主要是指：在自然环境、使用条件以及混凝土原料等多种条件和因素影响下，混凝土依旧能保持结构完整的能力。正是有了混凝土结构的耐久性，建筑工程才具有较长的使用寿命。倘若混凝土结构耐久性较弱，就会容易出现碳化、钢锈蚀以及老化等问题，这样给整个建筑工程的使用安全性带来不利影响。
        1.2建筑工程结构耐久性设计的作用
        在我国经济化建设中，工程建设整体规模巨大，工程的施工量也非常庞大，这就要求施工单位必须要保质保量的完成每一项工程任务，一旦工程中出现问题形成豆腐渣工程，对社会的影响，人们生活的影响都是沉重的，不但如此，一旦工程出现问题那么就会需要返修，严重时甚至需要返工重建，不但造成资源和人员的浪费，也在一定程度上破坏了自然环境，影响人们的正常生活秩序。为此，加强对混凝土结构耐久性设计工作的研究，提高建筑物的使用寿命成为了建筑工程部门重点研究和实施策略的重点。
        2混凝土结构耐久性能不均衡的危害
        ①从使用寿命角度来说，在结构或构件的某个部位发生耐久性失效时，需要对结构或构件进行大修或更换，而此时结构的其他部位还处于比较好的状态，这种耐久性能不均衡的现象意味着使用寿命的提前终结；②从经济角度来说，不同部位耐久性能不均衡，耐久性失效时间参差不齐，每次结构大修或更换行为都会产生一定的成本，其中一部分固定成本与维修规模有关，如机械使用费、用户成本等，多次大修或更换行为会产生多次固定成本，这种耐久性能不均衡现象意味着经济上的浪费。
        3混凝土耐久性设计影响因素
        3.1环境影响作用
        环境是影响混凝土使用性能的主要因素。因此，在对混凝土结构进行设计时，应充分考量建筑物周围的运行环境，避免给混凝土结构带来影响。混凝土材料较其他材料不同的是：其若长期处于特殊的环境下，内部的结构就会随着时间的延长而发生变化，以此会给整个混凝土结构带来影响。因此，为了有效地提高混凝土结构的耐久性，需对混凝土结构进行合理设计，确保充分地发挥出混凝土结构的应用优势。
        3.2原材料质量
        混凝土原材料的质量会直接影响到混凝土结构的耐久性。有些工人在挑选原材料时，面对市场上五花八门的材料，挑选不合理，最终应用到混凝土结构的制作过程中，影响了混凝土结构的抗冻性、抗渗性等耐久性功能。因此必须严格把控混凝土制作的质量，其次还要根据工作环境、施工条件等严格的选择骨料、外加剂等原材料，保证好原材料的质量。

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        3.3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与空气中的二氧化碳进行接触时产生碳化反应，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。混凝土发生碳化后，它的坚固性和硬度就发生了改变，结构中的钢筋由此易受到腐蚀使其结构不再坚固。
        4混凝土结构耐久性设计分析探讨
        4.1加强材料质量的检测
        想要进一步提高混凝土结构的耐久性，首先要保证混凝土材料的质量及安全问题。一般制作混凝土时需要的成分是水、沙石、水泥等一些材料。为了避免因为原材料所造成的耐久性下降，在整个施工过程中，必须要加强对材料的检测，包括进一步落实材料的强度、核载力等各方面指标，以及关注材料本身所具有的化学成分、干缩程度等等。要严格的去检测并记录。避免在后期出现的一些裂缝等不良现象，影响混凝土结构的耐受力，保证整个工程质量是符合实际需求的。
        4.2优化混凝土的配合比
        正确优良的配合比设计是实现混凝土耐久性的第一步关键节点，所需砼的设计需要与项目现场相结合。没有一种混凝土配合比可以适应任何项目。例如：根据环境不同需要的添加剂也会不同，当混凝土处于含硫酸盐的土体中，配合比设计要考虑采用耐硫酸盐水泥。但这个配合比不能适应混凝土结构冻融交替的环境。这种情况下，混凝土配合比设计还必须掺入加气剂，有助于提高混凝土抗冻融交替的次数。
        4.3重视混凝土碳化现象，并且对其进行预防
        由于混凝土结构的碳化、变黑现象与酸雨天气以及其结构表面的多孔性有着直接的联系，因此，解决这一问题的主要措施在于提高混凝土结构表面的抗渗性能。可以通过机械、化学、物理等工艺，对混凝土结构表面覆盖、涂刷有机防水剂等，逐步改善混凝土结构表面的材料成分、结构组织等因素，促使其形成憎水层，从而获得良好的抗渗防水性能以及自清洁能力。
        4.4混凝土的混合和固化控制
        据笔者查阅资料及结合实际工作发现，混凝土结构的耐久性与混凝土的搅拌方式有着密切的联系。设计采用适宜的振动搅拌方式，相较于普通强制搅拌方式，可以大幅提高混凝土的含气量，以及提高混凝土的抗压强度。但在混凝土搅拌过程中，施工人员的操作必须科学合理，以保证混凝土搅拌的充分性。在确定混合时间时，必须考虑混合效果、输送时间、坍落度等相关因素。浇注时应控制混凝土的浇注强度，防止振动泄漏。此外，在浇筑混凝土时，应选择合理的浇筑时间，尽量避免极端天气施工，为浇筑质量满足标准要求提供必要的保证。
        4.5进出场混凝土检测
        建筑工程对结构混凝土质量要求全面，耐久性指标要求高，并对混凝土的入模温度、内部最高温度和温差等都有明确规定。因此对每车混凝土，在其出搅拌站以及进入现场时，均需要做温度、坍落度及流动性检测，并按要求预留混凝土试块。
        结束语
        混凝土的耐久性是影响工程结构使用寿命的主要因素。设计人员在设计混凝土耐久性结构时，必须根据不同环境及建筑要求，从混凝土的原材料选取、配合比设计、混凝土生产至投入使用监控、检测以及施工过程中的精细化控制等方面，分层次进行合理设计，保证工程的质量。
        参考文献：
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        [5]王琳.建筑工程混凝土的耐久性能及其结构设计[J].混凝土，2018（06）：132-135+140.