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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夏波

发表时间：2020/7/2 来源：《基层建设》2020年第6期作者：夏波

[导读] 摘要：在经济等方面不断发展的时代背景下，我国建筑工程行业迎来了极速发展时期，不管是建设数量还是规模都有了极大的提高，在此基础上，人们对项目的耐久性又提出更高的标准。

        黔西南布依族苗族自治州设计院有限公司贵州省兴义市 562400
        摘要：在经济等方面不断发展的时代背景下，我国建筑工程行业迎来了极速发展时期，不管是建设数量还是规模都有了极大的提高，在此基础上，人们对项目的耐久性又提出更高的标准。为了能够满足人们多样化的居住需求，确保建筑工程项目具备极高的安全性以及耐久性，那么就必须对混凝土结构设计工作提高重视程度。
        关键词：耐久性；建筑工程；混凝土；结构设计
        引言：对于建筑工程项目施工过程中应用的混凝土材料来说，其中最多的结构功能就是耐久性特征，只有基于耐久性要素下，对建筑工程混凝土结构进行设计，才能够确保项目在规定的施工周期下，达到高质量的施工标准，促使我国建筑工程行业实现可持续发展的目标。
        1.混凝土耐久性的设计及原则
        因为外界环境的影响，从混凝土结构视角下来看，其结构性能会出现相应的改变，再加上混凝土材料结构使用周期的加长，一定程度上都将影响混凝土结构的稳定性以及使用价值。由此也就突出混凝土耐久性设计工作的重要性。基于耐久性特征下，在设计混凝土时，相关工作人员必须对设计的最终目标进行有效的确定，然后将混凝土使用周期进行合理的规划。通过实际调查发现，当前我国最新的《建筑结构设计统一标准》内容当中，已经清楚的表明混凝土结构设计的使用周期，详细情况见下表。因为行业内没有对耐久性失效标准进行明确的规定，就目前行业人士的看法而言，混凝土耐久性失效的体现主要有以下两个方面：第一，基于不断退化的混凝土性能标准下，最终引发整体结构出现变形等病害问题，在无法正常应用的同时，像钢筋锈蚀等现象经常出现，最终因为混凝土材料顺筋裂缝问题下，促使混凝土结构耐久性失效。第二，伴随着不断退化的结构性能问题下，降低了其承载能力，当不能满足行业标准的情况时，因为承载性能而引发结构耐久性失效。
        表1 设计使用年限分类：

        2.提高混凝土结构耐久性的具体措施
        2.1改进混凝土结构构件的设计
        为了能够确保混凝土结构具备极高的耐久性要素，就必须保证钢筋保护层厚度不断提高，在当前行业标准内容当中，已经明确指出，从混凝土结构显示保护层视角下来看，相比较于要求当中的厚度，理应少一半最佳，基于该点要求下，就会促使碳化或者氯离子等入侵钢筋表面时间加快，由此在进行实际项目建设过程中，施工人员就不能减少混凝土保护层的厚度值。从CEP－FIP的模式规范内容下来看，主要就是围绕混凝土暴露的情况，以及混凝土结构的强度值等条件下，从差异性的方面出发，对混凝土结构保护层的厚度提出了相应的标准，相对于常见的构件而言，当混凝土强度达到C25～C30时，施工人员必须保证混凝土结构的保护层大于35mm，根据当前一些国外先进国家的要求，对于一些与沿海有着较近距离的建筑项目，其暴露的混凝土结构层，保护层的厚度应该控制在75mm以上，像路面以及桥梁等部分的混凝土保护层，其厚度也应该控制在50mm以上的范围当中。从我国当前现有的相关体系内容来看，对处于建筑室内环境当中的梁柱等部分的混凝土结构，应该将其保护层的厚度设定在25mm左右，基于混凝土耐久性设计视角下，很显然，这个数据还不能提高混凝土结构的耐久性[1]。
        2.2提高混凝土结构地基基础的设计
        针对不同地区具有不同的沉降量标准，在设计地基以及基础结构时，施工人员必须选择针对性的设计形式。在有着比较小的沉降量项目当中，施工人员可以借助褥垫的操作形式开展建设，从地下室以及持力层两者之间的位置下，一旦出现沉降现象，在此过程当中，其中的混凝土保护层就会分担相对的压力，避免巨大的压力，对地下室地板造成的较大损坏，降低裂缝以及严重沉降现象的发生几率。最为关键的是，还能够保护好天然的地基结构，为接下来相关工作人员进行混凝土结构养护工作打下坚实的基础。在本身设计方案当中，一座建筑项目当有地下室结构的存在，那么因为季节性的变化，会导致地下水出现相应的改变，当然，正因为该种现状下，对地下室底板基础耐久性也会造成不小的影响。伴随着降水量的不断增加，相应的会提高地下水的水位，由此也就突出了底板部分防水设计工作的重要性。相比较于一些复杂的地下室建筑项目，大多数的项目也有着较为复杂的柱承台结构，而且再加上比较繁琐的基槽地膜形状，不仅不利于工作人员正常防水设计工作的开展，而且还需要施工单位投入较大的经济成本。通过实际调查发现，在进行建筑项目设计当中，部分的设计人员忽视了地区降水问题，将重心放在了项目建设地区地形以及地势等方面，并不利于混凝土结构地基基础耐久性提高，由此一来，降低地下室底板防水性能的基础上，自然也影响了地基结构耐久性的提高，在后期项目应用过程中，不仅减少了混凝土地基结构的使用寿命，最关键的是还会加大沉降问题的发生几率，对居民的生命安全会造成巨大的威胁。基于建筑项目室内地坪以下的位置上，在设计人员进行外部轮廓设计过程中，必须秉持简洁性的原则，有效进行项目防水处理的同时，才能够确保混凝土地基结构具备良好的防水性能[2]，这样也是提高结构耐久性标准的关键。但是，当设计人员违背这一原则后，就算应用了拥有良好性能的混凝土材料，基于拌合工序下，也不利于整体结构防水性能的提高，尤其是在外界环境温度等变化下，必然会影响项目的耐久性以及稳定性，不利于建筑项目使用寿命的延长。总之，基于耐久性视角下，在进行混凝土结构地基基础部分设计过程中，相关工作人员就必须明确按照行业标准，加强对耐久性的设计重视程度，提高结构的使用寿命。
        2.3加强建设施工中的管理
        为了能够有效提高混凝土结构的耐久性设计水平，在进行项目施工过程中国，施工单位就必须安排专业的管理人员，全程对混凝土材料的振捣以及搅拌等工序进行精细化的监管，一方面确保混凝土表面达到严格的密实性要求，另一方面还能够促使混凝土渗透性不断减少。特别是在进行混凝土养护工序当中，工作人员从自身上应该对混凝土养护环节的关注。从本质上来讲，基于混凝土养护环节当中，因为不断变化的水灰比问题下，相应的也会导致混凝土养护工作出现不同的改变，还有水泥用量的减少而增大的，所以在施工中对这一方面的监管一定要加大力度，从本质上保证施工所需材料的合格性。总体上来讲，在进行混凝土结构耐久性设计过程中，施工单位也应该加强对整个施工过程的管理力度，确保施工工作能够按照事先制定好的设计方案进行操作[3]。
        结论：
        简而言之，建筑工程行业作为推动我国经济持续发展的重要部分，基于现代化发展背景下，就必须对混凝土结构设计工作形成高度关注，从细化部分入手，详细的规划好每一个施工环节的耐久性设计，促使项目有序施工的同时，才能够促使混凝土结构使用周期有效延长。
        参考文献：
        [1]汤垚天，刘音莺.浅议结构耐久性设计的重要意义和影响因素[J].科技信息，2019，2（17）：298-298.
        [2]程学昌，戎冠纶，倪国荣.浅谈地下混凝土结构耐久性设计的意义[J].市政技术，2018，26（2）：166-168.
        [3]中港建材重点实验室．抗盐污染高性能混凝土配制成套技术研究总报告[R].2016－08．