张海浪 张维领
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摘要:在我国现代化城市建设的推动下,我国建筑工程行业近些年来发展速度较快,建筑工程质量不断提高。混凝土结构作为建筑工程中的主要结构类型,在耐久性的角度下,需要采用科学的方式对建筑工程混凝土结构进行设计,从而提高建筑工程混凝土结构耐久性,延长建筑工程使用寿命,对于建筑工程质量提升具有重要的意义。为此,本文对基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计进行了深刻的探讨,并提出了一些科学的设计方法,希望能够对我国建筑设计行业有所帮助,进一步提升建筑工程整体质量。
关键词:耐久性;建筑工程;混凝土结构;设计方案;优化措施
耐久性作为建筑混凝土结构质量的重要指标之一,几乎包括的混凝土结构的大部分质量指标因素,只有在混凝土结构大部分质量指标全部合格的情况下,混凝土结构的使用耐久性才能够得到提升,从而能够延长建筑工程在安全情况下的使用寿命,对于我国建筑工程行业的发展具有重要的作用。建筑工程混凝土结构的耐久性设计需要考虑到多个方面的因素,把握关键影响原因,采用科学的设计方案和方法,根据建筑工程的实际需求,提升混凝土结构的耐久性,进而能够提升建筑工程综合质量。
1混凝土结构耐久性设计影响因素分析
1.1混凝土结构耐久性设计依据
在建筑工程的混凝土结构中,会受到环境因素的影响而导致混凝土结构自身出现变化,且随着混凝土结构的使用时间增加,劣化变化会更加明显,最终导致混凝土结构无法使用。因此,为了延长建筑混凝土结构使用寿命,需要根据相应的设计原则,对混凝土结构的耐久性开展设计。首先,设计人员需要明确混凝土结构的耐久性设计目标和使用期限,同时需要明确混凝土结构的失效具体标准,需要根据我国建筑行业所出台的统一标准设计规定,根据该规定完成对混凝土结构耐久性科学的设计。其次,混凝土结构耐久性失效的定义当前还没有形成统一的定论,但是可以明确当混凝土结构结构出现安全隐患问题时,则说明该混凝土结构已经失效,可以通过混凝土结构的耐久性性能退化进行判断,例如混凝土结构的变形量、裂缝问题等,还可以根据混凝土结构的承载能力进行判定,如果混凝土结构的承载能力已经低于极限承载标准值,则说明混凝土结构已经失效,不具备支撑建筑重量的基本功能[1]。
1.2混凝土结构耐久性极限设计方法
混凝土结构的耐久性是存在极限状态的,而针对混凝土结构耐久性极限设计的基本方法为:混凝土结构在使用寿命范围内需要具有良好的抵抗环境作用的能力,需要保证混凝土结构耐久性大于环境对结构的作用力,才能够保证混凝土结构在使用期限内不会因为环境因素而导致出现问题。在实际设计的过程中,需要根据环境类别确定混凝土结构的极限耐久性状态,而影响混凝土结构耐久性的环境因素主要有大气环境、土壤环境,在一些特殊的地区还有考虑到例如海洋环境等因素,根据环境所造成的实际影响,计算混凝土结构的极限耐久性。以大气环境对混凝土结构耐久性的影响,大气环境会导致混凝土结构出现软化、开裂等问题,还会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化等问题,所以需要准确计算大气环境对混凝土结构的影响作用力,从而设计出混凝土结构最佳的耐久性。
1.3混凝土结构耐久性设计一般方法
混凝土结构耐久性设计具有普遍适用方法,但是因为对混凝土结构定义的规定和理解不同,当前在建筑工程领域具有多种不同的混凝土结构耐久性设计方法,基本可以分为以下几种:(1)确定混凝土结构的年限,是混凝土结构耐久性设计的基础前提条件。(2)根据混凝土结构所处的环境,确定耐久性等级,是计算混凝土结构极限耐久性的基本方式。
(3)在混凝土结构使用年限内对结构抵抗环境的作用力需要超过环境混凝土结构的作用力,从而能够确定最佳的耐久度数值。
根据上述的基本设计方法,混凝土结构的耐久性计算方程可以采用指数法的接榫方式,考虑到混凝土结构的材料、施工技术以及构造情况,从而使其在环境内能够抵抗环境对混凝土的侵蚀作用,是促进环境混凝土结构承载力的有效方式。
2混凝土结构寿命的基本定义
能够定义混凝土结构寿命的模型有多种,但是基本以两个阶段模型为基础。混凝土的腐蚀破坏一般可以分为三个阶段,即腐蚀诱导阶段、腐蚀发展极端和保护层开裂阶段。因此当前混凝土结构寿命的计算方式一般都是根据腐蚀阶段而计算的,通过对混凝土结构的腐蚀情况计算,能够得到准确的混凝土结构使用寿命,根据该寿命完成对混凝土结构耐久度的设计,具有较高的科学性,是提升混凝土结构质量、满足建筑工程使用要求的重要方式[2]。
3提高建筑混凝土结构耐久性的有效措施分析
根据混凝土结构耐久性的一般设计方法,为了提高混凝土结构的耐久性,本文根据实际工作经验,提出了以下几项能够促进混凝土结构耐久性提升的有效方法。
3.1优化混凝土结构构件设计
混凝土结构耐久性提高的有效方法是提高钢筋保护层厚度,钢筋保护层厚度提升,能够抵抗更多来自环境的作用力。在对混凝土结构设计过程中,混凝土的实际保护层如果较少,那么碳化或氯离子侵入钢筋表面的时间就会提前,所以在混凝土结构设计过程中需要提高钢筋保护层厚度,延后碳化或氯离子侵入钢筋表面的时间。对于一般的建筑工程而言,在混凝土结构厚度在C30的情况下,钢筋保护层不能低于40mm,如果建筑所处环境腐蚀因素较多,则需要提高钢筋保护层厚度,从而能够有效提升混凝土结构的耐久性,发挥出钢筋保护层对混凝土结构的保护作用,使其被侵蚀的程度降低,是一种有效提升混凝土结构耐久性的方式[3]。
3.2优化混凝土结构地基基础设计
建筑在使用过程中过程中会产生自然沉降,根据建筑工程对沉降量的要求,需要对地基基础采用不同的設计方法,因为建筑沉降量会导致建筑混凝土结构变形量过大,进而引起混凝土结构出现质量问题,导致其耐久度降低。在沉降量较小的情况下,可以采取垫层的方式,从而使混凝土结构在发生沉降时,混凝土结构的保护层会承担一部分的外应力,防止混凝土结构因沉降过大导致出现开裂等问题;如果沉降量较大,则需要对地基基础采用加固方法,提升地基的承载能力,使其沉降作用降低,防止混凝土结构出现沉降量过大的问题,从而能够为混凝土结构提供良好的保护。除此之外,部分建筑混凝土结构耐久性设计过程中忽略了降水因素的影响,所采取的防水措施不合格,从而导致因降水因素影响了混凝土结构自身质量以及地基基础质量,因此需要考虑到降水因素,做好防水措施。
3.3加强施工建设管理
在建筑混凝土结构施工过程中,需要确保所使用的材料质量合格,从混凝土材料振捣、施工以及养护等多个方面对其进行控制,保证混凝土结构施工质量,是有效提升混凝土结构综合强度的方法。因此,在施工过程中需要确保混凝土结构施工质量,保证浇筑连续性,做好混凝土材料配比,严格控制混凝土结构施工多个工序的质量管理工作。
结束语
综上所述,本文详细阐述了多种不同提高混凝土结构耐久性的方法,希望能够多我国建筑工程质量提升有所帮助,促进我国城市更好地建设与发展,为社会群众提供良好的居住空间。
参考文献
[1]王雷, 徐春玲. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2019, 000(012):P.2874-2874.
[2]石晶. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J]. 江西建材, 2019, No.245(06):P.75-77.
[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):P.170-170.