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基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析曹魏

发表时间：2020/7/2 来源：《基层建设》2020年第6期作者：曹魏顾守瑜

[导读] 摘要：随着社会经济的全面发展，建筑工程行业也得到了深入发展的契机，而在我国经济发展水平不断提升的今天，人们对于建筑工程的耐久性也提出了更加具体的要求。

        中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川省成都市 610081
        摘要：随着社会经济的全面发展，建筑工程行业也得到了深入发展的契机，而在我国经济发展水平不断提升的今天，人们对于建筑工程的耐久性也提出了更加具体的要求。混凝土结构作为当前建筑工程的主要结构，这也就要求了技术人员能够针对建筑工程的耐久性要求进行建筑工程混凝土结构设计，使设计方案能够推动建筑工程施工质量和施工效率的全面提升，为我国建筑工程行业的全面发展提供必要的保障。
        关键词：耐久性；建筑工程；混凝土结构设计
        引言：
        混凝土结构在世界建筑工程领域有着较为广泛的应用，而混凝土结构的耐久性则是评价混凝土结构性能和质量较为关键的因素，对于建筑工程的使用寿命也有着较为直观的影响。这也就要求了相应的技术人员能够明确混凝土结构耐久性的评价模式和性能指标，深度分析混凝土结构耐久性的设计因素，明确环境因素、构造设计因素、可修复能力等多种因素对混凝土结构设计造成的影响，并通过多种行之有效的方式提升混凝土结构设计的科学性与合理性，从而使混凝土结构的耐久性得到有效提升，为我国建筑工程行业的深入发展起到应有的推动作用。
        一、混凝土结构耐久性的概要
        随着混凝土结构的全面应用，人们居住水平也得到了全面的提升，然而在混凝土结构全面应用的过程之中，往往会受到多种因素的影响，导致其使用质量难以达到预期。在这之中，混凝土结构的耐久性就是一个较为重要的因素。所谓混凝土结构的耐久性，也就是指混凝土在使用过程之中，在环境因素和人为因素的影响下，混凝土能够保持自身性能的能力，也可以将其理解成为混凝土使用过程之中抵御外部影响和自身老化的能力。混凝土结构在投入到实用过程之中后，老化是一个较为常见的过程，在这个过程之中，无论是混凝土本身结构的碳化还是钢筋锈蚀情况，都是混凝土结构老化的一种表现形式，而这种情况也会对混凝土结构的耐久性造成不良影响，如果说混凝土耐久性达到了一定的程度，那么混凝土结构就难以满足设计需求，会对使用者带来了一定的损失，导致资源浪费的问题，严重时甚至会引起一定的安全隐患，因此，在当前建筑工程的混凝土结构设计之中，不仅要对混凝土的强度和刚度等力学指标进行全面分析，同时也要考虑到混凝土结构的耐久性[1]。
        二、混凝土结构耐久性的设计因素分析
        （一）环境作用影响
        混凝土的耐久性与其自身所处环境有着较为紧密的联系，而在混凝土结构设计过程之中，也要考虑到建筑级别以及建筑环境的对混凝土材料造成的影响。在特殊的环境和条件之下，混凝土结构往往会产生特定的变化，导致结构寿命的缩短，而为了确保混凝土耐久性的提升，必须结合工程的具体环境采取更加适合的设计。
        （二）构造设计的影响
        混凝土耐久性本身就是对某些构造耐久性的影响，对于混凝土结构而言，最为重要的因素就是构造因素，因此想要使混凝土结构具备较为良好的耐久性，就要从混凝土结构设计本身出发，防止因为构造设计的不科学性导致混凝土结构总体性能受到严重影响，防止混凝土结构出现耐久性不佳，使用寿命补偿的情况，确保建筑物的生命周期之内维修费用和管理费用得到全面控制，防止出现加大使用成本的情况[2]。
        （三）可修复能力的影响
        一旦混凝土结构建筑物进入相应的经营状态之后，日常的维修工作就更加重要，而混凝土自身的可修复能力也将决定了混凝土结构的耐久性。混凝土的可修复能力往往是在设计之中体现的，能够让建筑物在使用过程之中展现出最佳性能，使自身耐久性得到充分体现，确保维修成本得到有效控制进而达到节省维修时间的目的。

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        （四）材料设备的影响
        从实际情况来看，国内外混凝土结构耐久性往往会受到材料设备的影响，如果施工材料或者施工设备无法达到既定的要求，那么就会导致混凝土结构缺乏应有的耐久性，使建筑物无法满足用户的根本要求。而施工材料和设备往往也会对混凝土性质确定、材料惰性选择以及环境变化因素产生一定的影响。
        三、混凝土结构耐久性设计要点
        （一）明确混凝土结构耐久性设计目标
        从目前来看，国内外对于混凝土结构耐久性问题有着较高的重视力度，而这也就要求了设计人员在设计过程之中，能够明确混凝土结构的耐久性设计目标，包括混凝土结构的预期使用寿命以及混凝土耐久性的设计标准。在耐久性要求的基础上，相应的设计人员也需要做好充分的设计准备，对施工要求加以明确，确立相应的耐久性设计目标，在进行混凝土结构耐久性优化时，要对施工材料进行合理筛选，明确材料对混凝土结构造成的影响，并结合施工建设地点的环境因素以及使用年限的要求，选择合适的混凝土材料提升设计的合理性。对于冻融状态之下的混凝土结构，要加入对应的引气剂，确保混凝土结构在相应条件之下的耐久性能够得到全面提升，对于腐蚀性较强的环境，可以选择耐腐蚀的合金钢筋，防止出现钢筋过快腐蚀的问题。除此之外，也要对混凝土材料的选择加以全面的重视，对混凝土结构设计进行全面的优化，明确普通混凝土和预应力混凝土之间存在的性能差异，选择与环境因素相对应的混凝土保护层厚度，确保结构表面排水效果设计能够达到既定要求[3]。
        （二）强化混凝土的碳化预防对策
        在混凝土结构应用时，混凝土表面的碳化问题是影响混凝土结构耐久性的主要原因，而在混凝土结构设计过程之中，必须对碳化现象加以全面的重视，做出行之有效的预防对策。导致混凝土碳化的主要原因在于二氧化碳进入到混凝土内部，因此我们可以通过涂层封闭措施来进行混凝土碳化情况的预防。在混凝土结构表面，我们可以通过高渗透和低粘度的涂层材料的刷涂，使混凝土表面形成保护层，而涂层材料也会因为其本身的渗透性能较高的原因，使其持续不断地进入到混凝土结构存在的缝隙之中，进而达到更好隔绝二氧化碳的目的。通过土层涂刷的方式，能够使混凝土结构与外部空气相隔绝，二氧化碳不会进入到混凝土结构之中，进而使混凝土碳化进程得到了阻碍，另外也能使冻融现象带来的影响得到有效控制，确保混凝土碳化问题得到有效阻止，使混凝土结构的耐久性得到全面提升。
        （三）强化钢筋防锈蚀措施
        钢筋锈蚀也是导致混凝土结构耐久性不足的主要原因。从目前来看，应用较多的钢筋防锈蚀方式为引入阻锈剂和电化学方式。阻锈剂是一种添加到混凝土结构之中的化学合成物，能够使钢筋锈蚀问题得到有效控制，甚至也会在钢筋锈蚀问题出现之后，对其锈蚀情况起到缓解作用。而电化学方式则是通过阴极保护以及电化学碱化或者脱氯的方式为混凝土结构提供必要的保护。这种保护机制的原理和操作没有过大的差别，能够将接通的直流电的阳极导体与混凝土结构紧密结合，进而使混凝土的钢筋能够成为电化学电池的阳极，使其作用得到充分发挥，进而使钢筋锈蚀的问题得到有效阻止[4]。
        四、结束语
        综上所述，对于建筑工程而言，混凝土结构耐性有着较为关键的意义，在混凝土结构设计之中要给与必要的重视。相应的设计人员必须明确耐久性设计的目标，并结合施工建设低点的环境因素和耐久性要求选择混凝土材料，提升混凝土结构设计的科学性与合理性。除此之外，也要重视混凝土碳化以及钢筋锈蚀的防治对策，才能使混凝土结构的耐久性达到预期要求，切实提升混凝土结构设计的可行性，为我国建筑工程行业的深入发展提供必要的保障。
        参考文献
        [1]毛艳杰. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J]. 百科论坛电子杂志,2019,(2):237.
        [2]王洪毅. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J]. 建筑工程技术与设计,2016,(32):404.
        [3]高锟. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J]. 建筑工程技术与设计,2016,(23):752-752.
        [4]王建. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J]. 建筑工程技术与设计,2019,(9):1060.