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摘要：混凝土结构作为建筑结构的重要组成部分，其耐久性直接决定其使用寿命。建筑施工中混凝土结构耐久性的研究一直是相关部门关注的焦点，建筑施工中混凝土结构耐久性试验是判断建筑施工中混凝土结构耐久性的有效方法。在我国，一般通过计算混凝土结构的硬度和承载力来测试建筑结构的耐久性。然而，由于建筑施工混凝土结构的耐久性是一个变化的过程，会受到外界因素的干扰而发生变化，因此必须从动态的角度对建筑施工混凝土结构进行耐久性试验。
关键词：房屋建筑；混凝土结构；耐久性能；试验
1建筑工程混凝土耐久性的关键干扰原因
1.1混凝土冻融损坏
当结构环境温度在零度以下时，混凝土孔隙中的水就会冻结，体积就会产生膨胀压力，当压力储存在相应的量时，就会对混凝土造成损伤。混凝土冻融破坏的明显特征是出现剥落现象，并在情况恶化时出现石材裸露现象。混凝土是否具有抗冻性取决于混凝土内部的孔隙结构和气泡的数量。如果孔洞很小，力也不会很大，而增加封闭气泡，提高抗冻性。此外，干扰混凝土抗冻性能的原因不仅与孔隙结构和固相含量有关，还与混凝土的饱和度、水灰比、混凝土龄期、结构孔隙率和含水量有关。
1.2混凝土的碱集料变化
这种变化是混凝土中碱和骨料中活性成分发生化学变化，导致混凝土膨胀、开裂，严重损坏。世界各地都曾发生过碱性骨料的变化导致大坝、桥梁、海堤和学校倒塌的案例。混凝土碱骨料发生化学变化有三个必要条件，即有一定数量的碱、相关活性骨料、水分，防止碱骨料发生变化的措施是：最大程度规避使用活性骨料，减少混凝土碱的数量，加入混合材料。
1.3化学腐蚀
当混凝土结构处于腐蚀状态时，就会引起水泥石的一系列物理化学反应，逐渐受到腐蚀，水泥石的强度就会大大减弱，最终导致破坏。经常遇到的化学腐蚀又分为淡水侵蚀，通常是酸性水侵蚀、碳酸盐侵蚀、硫酸盐和镁盐侵蚀等。淡水侵蚀会溶解水泥浆石中的成分，导致水泥浆石孔隙度增大，密实度降低，进而导致水泥浆石的损坏；当酸加入水中时，水泥石会受到溶解和化学溶解的双重影响，侵蚀效果会加快。在水泥石的溶解过程中，碳酸会破坏混凝土中的碱状态，削弱水泥水化产物的稳定性，干扰水泥石的密度。硫酸根SO42-离子的加入使混凝土与水泥的成分发生化学变化，导致物体体积增大，造成开裂和损伤。
1.4钢筋的侵蚀
钢筋腐蚀的影响反映在外部钢筋介质表面产生电化学变化，逐渐生成氢氧化铁和生锈，沿着酒吧导致混凝土开裂，进一步成为侵蚀介质的方式进入钢筋，加快结构性破坏。引起混凝土碳化和中和的主要原因是混凝土密度不足，抗渗性差，酸性气体在混凝土中掺加氢氧化钙发生变化；氯离子对钢筋外钝化膜具有特殊的损伤作用；在拉应力和腐蚀介质的共同作用下发生脆性断裂；在酸性和微碱性介质中，钢筋的氢脆导致预应力钢筋脆性断裂。但钢筋在腐蚀过程中会产生少量的氢。当钢筋存在缺陷时，会带来很大的压力，引起起泡问题。
2房屋建筑混凝土结构耐久性能试验方法
2.1建立了建筑混凝土结构的耐久性寿命预测函数
在外部环境的侵蚀作用下，空气及环境中的水分子由房屋建筑混凝土结构表层向内渗透，当房屋建筑混凝土结构内部的水分子浓度达到一定的标准时，房屋建筑混凝土结构开始被腐蚀。当分子密度达到一定浓度房屋建筑混凝土结构遭到破坏，房屋建筑混凝土结构耐久性能失去时效性，可在此时近似看作房屋建筑混凝土结构寿命到达终点。基于此，设其目标函数为，建立房屋建筑混凝土结构耐久生命预测函数表示为：
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（1）
公式（1）中：xcover表示为房屋建筑混凝土保护厚度；m表示为房屋建筑混凝土结构耐久性能全生命衰减系数；α表示为房屋建筑混凝土结构厚度；ωe表示为水分子发生扩散显现的速度；erf表示为大气环境中其他对房屋建筑混凝土结构造成影响的因素；ccr表示为房屋建筑混凝土结构应力影响参数；cn表示为气体分子在房屋建筑混凝土结构中扩散的活化作用；exp表示为房屋建筑混凝土结构全生命耐久周期；T0表示为房屋建筑混凝土结构在养护初期的标准温度；T表示为所处环境平均温度。基于上述函数，明确房屋建筑混凝土结构耐久性能劣化的影响，并通过数据推导得到了房屋建筑混凝土结构的耐久性能的寿命预测。
2.2房屋建筑混凝土结构荷载受力分析
在建立房屋建筑混凝土结构耐久生命预测函数的基础上，引入回弹法分析房屋建筑混凝土结构荷载受力情况，结合数据概率统计评估与分析获取的数据值。考虑到房屋建筑混凝土结构荷载受力情况呈现正态均匀分布，符合278-3000《防腐技术规范》对房屋建筑混凝土结构建设提出的要求。将房屋建筑按照混凝土层次划分，统计多层间的荷载受力情况，房屋建筑混凝土结构荷载受力结果如表1所示。
表1 房屋建筑混凝土结构荷载受力
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结合表1中表述数据，采用SPT-T40房屋建筑混凝土结构探测设备，检验房屋建筑混凝土是否存在裂缝、裂缝长度与宽度。根据裂缝的发展趋势分析外界环境因素对房屋建筑混凝土结构耐久性能产生的影响。包括：大气环境空气中的湿度与温度；房屋建筑混凝土组织结构是否发生变异；房屋建筑混凝土材料是否存在沉降与横向位移；钢筋腐蚀作用力；集中应力等。基于房屋建筑混凝土组织结构，若维持其行为耐久性，需保障表层对外接触区域与具有较为良好的隔离性与合适的厚度。采用Profatere4检测设备，探测房屋建筑中钢筋位置，得到房屋建筑混凝土隔离层厚度与底层钢筋长度测量结果如表2所示。
表2 房屋建筑混凝土隔离层厚度与底层钢筋长度测量
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根据表2中数据，计算房屋建筑混凝土结构实际多方平均受力值，设其目标函数为S，分析现场房屋建筑混凝土结构强度及平均荷载受力表示为：
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（2）
公式（2）中：n表示为试验区域；i表示为房屋建筑混凝土结构受力平均值；f表示为试验中受荷载受力最小值，计算单位为MPa；m表示为试验房屋建筑混凝土结构组间数。根据上述计算公式，可掌握房屋建筑混凝土结构在自然状态的受力情况，为房屋建筑混凝土结构持续耐久性能分析提供时效数据支撑。
2.3计算房屋建筑混凝土结构耐久性能扩散系数
基于上述分析房屋建筑混凝土结构荷载受力，根据Fick第二定律关系，设其目标函数为D*x，计算房屋建筑混凝土结构耐久性能扩散系数可表示为：
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（3）
公式（3）中：t0表示为初期房屋建筑混凝土结构养护时间；t表示为房屋建筑混凝土结构暴露大气时间；η表示为耐久性能效应值；f（σ）表示为对房屋建筑混凝土结构耐久性能造成影响的应力系数；D0表示为离子参数系数；ωe表示为离子扩散对房屋建筑混凝土结构耐久性能产生的活化能；R表示为大气中气体与离子常数。根据上述公式，可得出房屋建筑混凝土结构耐久性能扩散系数，以此判断房屋建筑混凝土结构在不同深度下离子的实际扩散速度，为得到房屋建筑混凝土结构耐久性能测试曲线方程提供动态试验结果。
结束语
通过对建筑结构的混凝土结构耐久性试验，可以获得一些研究成果，解决传统建筑结构混凝土结构耐久性试验存在的问题。在以后的发展中，应加强对建筑混凝土结构耐久性的研究。到目前为止，国内外对建筑结构混凝土结构耐久性的试验研究还存在一些问题。在未来的研究中，需要对建筑施工混凝土结构的优化设计进行进一步深入的研究，从而为提高建筑施工混凝土结构的耐久性提供参考。
参考文献：
［1］郑宏伟，秦晓川，石亮等.荷载与氯离子耦合作用下混凝土结构耐久性试验研究进展［J］.混凝土，2020（2）：38-44.
［2］李烨宏.海洋环境中氯离子侵蚀作用下混凝土结构耐久性试验研究［J］.交通世界，2020（7）：77-79.