房屋建筑混凝土结构耐久性能试验研究 李静

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:李静
[导读] 摘要:为了提高房屋建筑混凝土结构耐久性能试验精确度,提出房屋建筑混凝土结构耐久性能试验研究。
        青岛上建商砼有限公司  山东青岛  266111
        摘要:为了提高房屋建筑混凝土结构耐久性能试验精确度,提出房屋建筑混凝土结构耐久性能试验研究。通过建立房屋建筑混凝土结构耐久生命预测函数,分析房屋建筑混凝土结构荷载受力,计算房屋建筑混凝土结构耐久性能扩散系数,得到房屋建筑混凝土结构耐久性能测试曲线方程。实验结果表明,文中设计的房屋建筑混凝土结构耐久性能试验精确度明显高于对照组,能够有效提高房屋建筑混凝土结构耐久性能试验精确度。
        关键词:房屋建筑;混凝土结构;耐久性能;性能试验
        1引言
        如今,我国房地产建设开发规模日益扩大,建筑的质量安全越来越受到群众关注,根据《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)要求,建筑结构在规定的设计使用年限内应具有足够的耐久性能,目前建筑结构设计规范主要根据建筑所处环境类别和安全等级来确定使用年限,通常住宅建筑设计使用年限为50年,作为住宅建筑最主要结构类型钢筋混凝土结构在实践中因设计、施工、使用环节不当,往往容易出现现浇结构渗漏、开裂、混凝土保护层厚度不够等一系列质量问题,从近年各地住宅质量投诉机构受理的投诉来看,涉及住宅工程质量投诉现浇结构开裂和渗漏占比逐年增加,一些住宅建筑现浇结构出现的渗漏、开裂直接影响建筑的适用性甚至危及结构安全性。
        2 基于耐久性混凝土建筑结构设计原则
        ①整体性原则,指的是设计过程中需保证混凝土建筑结构连续性和整体性原则,这样不仅能有效提高建筑整体的美观性,还能提高建筑结构刚度和承载能力,从而提高其耐久性。一般来说,要达到整体性设计目标要求,多采用无伸缩缝建筑结构设计方式进行混凝土建筑结构设计,原因为混凝土建筑在实际运行过程中,受大自然环境、雨水侵蚀等因素的影响,常常会导致其结构出现伸缩缝病害,采用无伸缩缝建筑结构设计便能有效避免这一病害问题的发生,同时还能提高建筑结构的连续性和整体性;②应力均匀流畅。在设计过程中还需遵循应力均匀流畅原则,要确保建筑结构应力均匀、结构力学连续以及力的传递路线简洁、平滑,这样不仅能避免建筑结构薄弱区域发生各种病害问题,还能提高建筑结构的耐久性;③缩短传力路径,对于混凝土建筑结构而言,建筑结构和传力路径越复杂,各结构部位发生损伤的概率越高,因此,还需要设计人员遵循缩短传力路径原则进行设计,采用最简捷的方法进行建筑结构传力路径设计,提高建筑结构的稳定性和耐久性。
        3 工程结构耐久性影响因素
        3.1 裂缝
        结构耐久性最关键的一项薄弱点便是混凝土结构出现裂缝问题,控制裂缝也是耐久性设计和工程施工中非常关键的一项步骤。裂缝分为微观性裂缝和宏观性裂缝。微观性裂缝是混凝土在硬结过程中逐渐形成的一些微孔和小裂缝,具体包括黏结裂缝、骨料裂缝以及砂浆裂缝。混凝土未受力前,一般为前两种微观裂缝;受力后,微观裂缝会连通微孔,进而发生宏观裂缝。从尺寸上进行区分,宽度不大于0.5mm的裂缝属于微观裂缝,超过这一数值,则属于宏观裂缝。
        3.2 设计因素
        一是现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2019)中对住宅建筑结构耐久性设计主要依赖于经验性定性和参考基本的设计指标,尤其是对常见的住宅建筑主要通过对混凝土强度、混凝土构件截面尺寸、混凝土保护层厚度、钢筋原材和截面配筋率等进行控制,而针对住宅建筑不同使用功能特点未细化明确具体的设计要求,如对地下室、卫生间、阳台等特殊使用功能区域设计规范标准未进行细化要求。二是岩土地质勘察报告通常对地下土质和地下水酸碱程度及化学成分尤其cl-含量未进行详细分析,设计时地下结构钢筋混凝土使用环境往往完全依靠经验或者参考周边区域进行划分。三是设计单位对项目当地混凝土使用的水泥、集料、搅拌用水、外加剂等材料内的酸性氯化物及cl-含量是否超标、骨料的碱集料含量情况难以把控,对原材料要求很难在设计文件中明确。


        3.3 气候与荷载的影响
        一是住宅建筑混凝土结构耐久性与气候环境条件有着紧密联系,不同气候条件混凝土结构耐久性有着显著差异,长期处于恶劣环境的混凝土构件极易出现腐蚀性破坏。二是业主装修过程中,随意破坏混凝土构件,如随意在混凝土现浇结构开洞、开槽,直接影响混凝土结构后期质量;有的甚至改变住宅使用功能,如将住宅建筑作为商业或仓库使用,增加结构荷载,影响结构正常使用安全。
        4 房屋建筑混凝土结构耐久性能的提升措施
        4.1 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。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。
        4.2 伸缩缝构造设计
        做好建筑伸缩缝构造设计是提升混凝土建筑结构设计质量的关键,因此,就需要设计人员采用规范的方法进行建筑伸缩缝构造设计,如对主体结构和伸缩缝两侧之间的钢筋进行预埋设计,这样能有效提高伸缩缝整体结构的稳定性。其次,在对建筑整体结构进行设计时,尽量采用铰接方式替代伸缩缝,以降低伸缩缝设置数量,从而最大限度避免或减少伸缩缝病害问题的发生。
        4.3 混凝土养护要求
        一定要高度重视混凝土的早期和全过程养护,尤其是完成内衬侧墙混凝土工作后,要进行早期混凝土养护工作。养护内容的开展需要结合设计提出的要求和标准,其中,由于双掺混凝土结构需要具有抗裂性和防渗要求,因此相应的养护期要高于21d,外部气温环境如果小于0℃,还要对新浇筑的混凝土进行覆盖,并做好加热和保温措施。混凝土并不会受到低温产生的冻害,如果混凝土结构没有满足设计强度,且养护时间也不到位,不可以提前拆模。
        5 结束语
        混凝土结构耐久性与房屋建筑工程提出的使用百年要求有着紧密联系,需要将其贯穿整个生命周期,严格编制工作细则和检修标准,并进行相关的设计工作和施工,加大运营过程中的维修和检修力度。同时,除了重视混凝土结构的耐久性,采用的其他工程材料也要符合耐久性要求,以便真正实现百年应用的目标。除此之外,要谨慎挑选并应用新工艺和新材料,使其能够承载时间对其的考验。
        参考文献:
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        [3] 王秦彦,王永艳.房屋建筑结构加固设计分析[J].门窗,2017(07):155.
        [4] 李博.工业建筑结构耐久性无线监测系统设计与优化研究[D].西安建筑科技大学,2017.
        [5] 谢陈节.试论建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].低碳世界,2017(08):163-164.
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