建筑工程混凝土结构设计耐久性分析

发表时间:2021/5/19   来源:《城镇建设》2021年第4卷4期   作者:王云英
[导读] 本文主要针对建筑工程混凝土结构设计的耐久性现状进行了分析与解决。

        王云英
        洋县建筑设计室    陕西省汉中市    723300
        摘要:随着建筑工程用地资源的逐步紧缺,建筑工程的建设高度也在不断攀升,对建筑混凝土的结构设计的综合质量要求也越来越高,其中,混凝土结构设计的耐久性作为混凝土结构设计综合质量要求的重要参考值之一更是受到了业界广泛关注,为此,本文主要针对建筑工程混凝土结构设计的耐久性现状进行了分析与解决。
关键词:建筑工程;混凝土;结构设计;耐久性
        在社会经济迅速发展驱使建筑工程建设规模迅猛发展的大氛围下,混凝土结构设计的耐久性现状并不容乐观,这种现状为建筑工程的安全性带来了隐患,不仅仅将造成建筑材料的大量浪费,同时也可能造就豆腐渣工程的出现,因此,提高建筑工程混凝土结构设计的耐久性不但可以保证建筑物的长期安全使用,同时对资源的保护和环境污染治理都有重要意义。为保证广大民众的生命财产安全以及建筑工程质量,本文对建筑工程混凝土结构设计的耐久性现状进行详细分析并提出改进建议。
一、影响建筑工程混凝土结构设计耐久性的因素
(一)冻融过程混凝土结构遭到破坏
        混凝土在低温受潮状态下,经长期的冻融循环作用,容易受到破坏,因此,要具有一定的抗冻性。当混凝土在冰冻天气下施工时,通常容易造成混凝土的空隙之间的水出现结冰现象,导致混凝土空隙之间的水在成冰过程中出现体积膨胀,造成混凝土内部空隙受外力作用增大,致使内部结构遭到破坏,容易出现混凝土的外表脱落现象,降低混凝土结构的耐久性,因此,建筑工程混凝土的开放性空隙过多容易致使建筑工程混凝土抵抗冰冻天气的能力大幅降低,进而对建筑工程混凝土结构设计的耐受寿命造成了巨大威胁。
(二)混凝土受到化学腐蚀破坏
        当建筑工程混凝土结构中存有碱类活性物质时,遇水将会发生相应化学腐蚀,致使混凝土结构强度遭到破坏;当混凝土结构中存有酸性物质的集料时,酸类活性物质与混凝土结构中的碱性物质发生反应造成一定溶解破坏,表现在扩大了混凝土之间的间隙,导致外界有害物质容易浸入,增加了混凝土在冰冻天气冻融对混凝土结构设计的破坏的概率;除此之外,硫酸盐、镁盐等均会增加建筑工程混凝土内部结构的空隙。因此,无论酸碱类活性物质还是硫酸盐、镁盐等均会导致建筑工程的混凝土结构设计损伤甚至破坏,降低混凝土的结构设计的耐久性。
(三)压力水渗透导致混凝土结构遭到破坏
混凝土渗透的主要原因是其本身内部连接空隙形成的深水通道,这些通道是有拌合水的占据作用和养护过程中的泌水造成的,同时环境温度和湿度不宜造成混凝土的干缩裂缝,使混凝土抗渗性能下降。
(四)碳化、碱骨料反应以及混凝土内部钢筋的损伤导致混凝土破坏
        对于建筑工程混凝土的结构设计耐久性而言,碳化、碱骨料反应以及混凝土内部钢筋破坏的影响不容忽视。

混凝土的碳化可使混凝土表面强度适当提高,但碳化造成的碱度降低可使混凝土中的钢筋丧失碱性保护而发生锈蚀,体积膨胀导致混凝土破坏;碱骨料反应生成碱硅酸凝胶吸水膨胀会对混凝土造成涨裂破坏;混凝土内部钢筋在受到水汽、酸、盐的腐蚀下容易形成三氧化二铁等质地蓬松的物质,致使钢筋更容易被进一步氧化而逐步失去钢筋对混凝土结构设计的稳固等作用,甚至钢筋的局部被严重腐蚀造成钢筋断裂,同时,在钢筋被酸性物质腐蚀的过程会释放氢气,也会造成钢筋与混凝土的联结处的空隙受到更大的压力而迫使混凝土的空隙增大,造成混凝土表皮脱落,导致混凝土原先稳固的结构设计被进一步破坏,产生建筑工程混凝土结构的耐久性达不到建筑工程混凝土结构理论设计的耐久性,降低建筑物的设计使用寿命的预判,危机人民生命财产安全。
二、提高建筑工程混凝土结构设计耐久性的方略
(一)依据科学设计合理选用合适的耐久性建筑施工材料
        对于建筑工程混凝土的结构设计的耐久性而言,科学合理的结构设计和选择合适的施工材料可以为建筑工程混凝土的结构耐久性奠定良好的物质基础。选择合适的水泥,良好的粗、细骨料进行合理级配,通过提高混凝土用材的质量和调整级配可以提高混凝土的某些性能,这其中也包含了混凝土结构的耐久性能。依据科学设计合理选用合适的耐久性建筑施工材料有助于提高建筑工程混凝土结构设计的耐久性。
(二)加强建筑工程基础以及混凝土结构节点的构造设计
        加强建筑工程基础混凝土以及结构各节点的构造设计不仅可以提高建筑工程混凝土结构设计的耐久性,同时也是保障建筑工程安全顺利施工的基石,因而,在建筑工程基础混凝土及各结构节点的构造设计时应当充分考虑施工地点的具体相关参数,科学合理的对建筑工程的基础及各结构节点的构造进行设计,从而保障建筑工程在实际施工过程中,地基的沉降和节点变形在设计的可控范围内,避免由于对地基或节点构造设计的考虑不周而造成地基混凝土或节点混凝土的局部受力不均而降低混凝土结构设计的耐久性能,甚至增加了地基混凝土断裂或节点破坏的风险,进而极可能演变成危险建筑,浪费大量的建筑施工材料以及人力。
(三)减少水对建筑工程混凝土结构设计耐久性的影响
        水灰比的大小直接影响混凝土的密实性,保证水泥的用量也是提高混凝土密实性的前提条件。大量事实证明:耐久性控制的的两个有效指标是最大水灰比和最小水泥用量。选择优质的拌合水和采用合适的水灰比是保证建筑工程混凝土结构耐受性的必要条件。地下结构、有水房间及潮湿环境设计师应首先考虑水对建筑工程混凝土的侵蚀。比如,建筑工程的设计师可以通过设计防水层或者地漏等特殊的设施或者建筑结构将水流屏蔽或者引流,进而对建筑工程的混凝土结构进行防水保护以尽量降低水对建筑工程混凝土结构的伤害,延长建筑工程混凝土结构设计的耐久性能。
(四)严格执行建筑工程混凝土结构施工质量验收标准
        为加强建筑工程混凝土的结构设计的耐久性能,除了施工前的科学合理设计,对施工过程操作标准的严格执行也是保障建筑工程混凝土结构设计的耐久性能的重要一环。对于混凝土的浇筑施工过程而言,首先应对混凝土的浇筑温度进行严格把控,混凝土浇筑过程的温度过高或者过低均会对混凝土的结构造成影响,进而会导致建筑工程混凝土的实际施工结构与事先的施工设计产生偏差,致使对建筑工程混凝土的结构设计的耐久性判断产生较大影响;另一方面,在混凝土的浇筑过程中,浇筑的所用时间的长短也会对混凝土的结构产生影响,导致混凝土结构的实际耐久性能与施工前设计的混凝土结构设计产生偏差。因此,在建筑工程的混凝土浇筑施工过程中,施工管理人员以及施工操作人员均应当严格执行建筑工程混凝土结构施工质量验收标准,进而保障建筑工程混凝土实际施工与结构设计的耐久性一致,保证建筑工程混凝土结构的耐久性。
三、结论
        综上所述,为提高建筑工程的混凝土的结构设计的耐性能,我们应在建筑施工图设计、混凝土配合比设计中提高混凝土的抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性,加强施工过程中的质量控制防止发生碱骨料反应和碳化过大等对混凝土质量的影响,加强施工质量管理,避免建筑工程混凝土结构的耐久性能受到威胁,延长混凝土结构设计的耐久力,延长整个建筑工程的寿命周期。
参考文献
[1]杨勇. 土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].工程技术发展,2021, 1(2):53-54.
[2]陈烨州.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术研究[J].工程技术发展,2021,1(2):9-10.
[3]高庆林,梁建功,王明明.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析探讨[J]. 中国室内装饰装修天地,2020,000(009):170.
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