混凝土结构耐久性及加固技术探究 刘金辉

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:刘金辉
[导读] 摘要:随着我国经济社会的飞速发展,国民生产总值已经处于国际领先水平,而且在当下市场环境中,建筑行业的比重越来越大,每天都有建筑平地而起,随之而来的就是土木工程技术的迅猛发展,越来越多的混凝土建筑被广泛的使用,土木工程技术在国内得到前所未有的发展。
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        摘要:随着我国经济社会的飞速发展,国民生产总值已经处于国际领先水平,而且在当下市场环境中,建筑行业的比重越来越大,每天都有建筑平地而起,随之而来的就是土木工程技术的迅猛发展,越来越多的混凝土建筑被广泛的使用,土木工程技术在国内得到前所未有的发展。因此建筑行业将混凝土的耐久性作为行业新的发展方向,建筑物因为周围环境或者建筑施工初期的设计缺陷或者一些外力的影响,导致建筑出现不同程度的损坏,影响了建筑的正常使用寿命。本文就混凝土结构的耐久性和加固技术进行探讨。
        关键词:混凝土结构;耐久性;加固技术
        1 混凝土结构耐久性
        混凝土结构的耐久性往往取决于外力的作用,这其中就包括气候、环境、化学反应以及其他破坏的行为。混凝土结构在目前建筑环境中,占据着主要优势,其高效、经济实用、可塑性强是其他结构虽不能比拟的,因此混凝土结构的建筑在设计之初,在满足以上条件的前提下,很容易就能满足建筑的正常使用和外观的需求。
        1.1 抗腐蚀性
        影响混凝土结构的外力因素主要包括空气、水和土壤等,因为这些物质里都含有不同程度的化学元素,在进入混凝土内部时,会和混凝土本身的元素产生化学反应,时间一长就会导致混凝土的表面出现不同程度的缝隙,严重还会出现剥落等情况,混凝土出现剥落就直接影响了在其内部的钢筋,如果任由其发展,钢筋经过长时间的侵蚀,就会导致建筑本身出现偏移从而导致更严重的后果。我国地域广阔,而且各个地方的气候环境均不相同,我们就以我国西南地区贵州省为例,贵州地处西南,全省地貌可谓融合了高原、丘陵、盆地、山地多个类型,地势复杂,气候属于典型的亚热带季风气候,一年四季气候比较分明,而且雨水比较充足,大部分地区的年降水量都在1000mL以上,温差比较大,且光照不充足,这就导致了如果采用混凝土结构,严苛的地理环境让水分极易渗透到混凝土结构内部,因此我们在建筑设计时,要提高结构的抗腐蚀性,以应对恶劣天气给混凝土结构造成的影响。
        1.2 抗渗透
        混凝土结构本身空隙大小和其内部严密程度关系到混凝土结构的抗渗透性,空隙的大小对于水分的渗透速度起着决定性的作用,一方面关系到混凝土结构在极端恶劣的条件下抗侵蚀的能力和抗冻能力,因为所有的侵蚀最开始都是以水的形态进行渗透,经过时间的沉淀,破坏结构内部。
        1.3 冻融破坏
        在北方冬天一些极端天气下,气温较低,混凝土在进行搅拌的时候,部分水分以离子的形式混合在混凝土内部,经过时间的催化,混凝土干燥成型,内部形成细小的孔,在温度适宜的季节可能看不出有什么变化,当气温降至零摄度以下,结构内部的细小水离子凝结成冰,进而改变自身形态,体积膨胀,内部压力突然增高,时间一长就会从内部破坏混凝土结构。
        2 提高混凝土的耐久性的方法
        2.1 原材料选择
        混凝土要想具有较强的适用性,原材料的选取上起着决定性的作用,因此一般在选材上一定要考虑到各项因素。水泥是混凝土结构的主材,所以在选择水泥的时候,要根据市场环境挑选抗腐蚀性好、干缩性优秀、碱含量适中的水泥,必要的时候可以先进行采样试用,以便确保水泥的质量合格,在施工中发挥水泥的应有作用;外加剂的选择能有效的改善混凝土结构的整体性能,比如减水剂可以有效提高混凝土结构的强度和严密性;引气剂可以有效地减少混凝土结构内部的气孔,从而可以提高混凝土的抗冻性;膨胀剂的使用能够很大程度上降低混凝土收缩率,提高混凝土的抗渗透性,有效地预防缝隙的产生;总之,在挑选原材料的时候要充分结合当地的地理环境和气候因素,挑选适合建筑施工用的材料,进而提升建筑的质量。
        2.2 确定混凝土结构所处环境的情况
        在挑选好了原材料后,就要开始对建筑环境进行综合分析,因为环境的差异也能不同程度上影响混凝土结构的耐久性。施工单位要根据当地的环境和气候形成一份检测报告,科学地进行判断将要面临的实际问题,进而为工程的具体施工打下基础。


        2.3 使用方面
        混凝土结构在投入使用的过程中,要通过对环境的检测进而对混凝土结构进行改良,以提高混凝土结构的稳定性和环境适应能力,如果在使用过程中发现混凝土结构出现裂缝,且缝隙情况在可处理的范围内,就要先进行先期处理,而后通过观察分析再采用相应的手段进行修复,以缩小后续的破坏。
        2.4 日常维护
        施工单位在建筑投入使用之后,要定期派技术人员对混凝土结构进行检测、维护,尤其是在一些极端恶劣天气时,还应加大维护力度,这个过程在实践过程中可以有效地防止混凝土结构发生改变,提高使用寿命。这就要求建筑在施工过程中要严格执行各项标准,坚决避免超负荷施工,技术人员要定期对混凝土的配比进行检测,确保在基础环节不出差错,提高混凝土结构的整体安全性能。
        3 混凝土结构加固技术分析
        3.1 加固的原则
        混凝土结构的加固将一些本身损坏的结构进行直接有效的方法进行修复,使其恢复本身的功能。这无疑是一种既节约成本又能保证其功能需求的办法,在进行加固的时候要分析建筑结构的基本构成,制定一套符合实际需求的解决方案,结合当前的结构实际,必要的时候可以先到待加固的区域进行实地查看,以确保加固的效率。
        3.1.1 全面比较原则
        加固技术在进行的过程中,技术人员不能仅凭自己的主观感觉和施工经验做出判断,因为当前复杂的施工环境和气候环境对混凝土结构本身的破坏可能是无法作为前车之鉴的,要对破坏的程度、技术因素和一些不可预知的因素进行综合分析,从中选出可供参考的方案。
        3.1.2 实际出发原则
        在实地进行对混凝土结构破坏程度进行观察的时候,要仔细分析,查看破损状态,从而分析破损的时间,从破损的形状分析是否是内部结构原因造成,一切都要本着实际出发的原则,全方位多角度的分析结构存在的问题,以此检验钢筋混凝土结构本身的可靠程度。
        3.2 加固的方法
        3.2.1 加大截面加固技术
        此种加固办法是通过加大材料本身的配筋的办法来进行缝隙的修补,但是这项技术也存在一定的局限性,比如一些建筑空间狭窄的情况,这种方法才能更好地使用。这项技术对于可以通过在试筋的过程中,对混凝土的承受能力和截面的面积大小,联系在一起进而提高结构的强度。
        3.2.2 粘钢加固技术
        此种技术主要在构件需要很大程度提高承受能力的情况下使用,在使用时只需要将粘接剂贴在混凝土的周围,或者根据破损程度粘贴一定数量的钢板结构,用于更好的传递应力,这样便可以很大程度上提高设计之初不能满足的承载力,防止被外力破坏。
        3.2.3 预应力加固法
        还可以通过在原始的构件之外添加一定数量的应力钢筋,以此来改变结构的内应力本身的结构分布,主要在加固效果不满足预期的效果时候,运用此项技术。在一些实际加固过程中,经常使用钢拉杆和撑杆,将两者有效的结合在一起,以此提高结构原有的承载力。
        4 结论
        综上所述,混凝土结构虽然在国内的建筑行业使用率较高,但是其弊端还是十分的明显,比如使用寿命较短,环境因素对其影响较大,一些混凝土建筑在使用了十几年到几十年不等的气候环境洗礼后,都不同程度的出现裂纹有些甚至脱落,就需要对其进行加固。因此通过科学有效的方法提高混凝土结构的耐久性和引进新型的加固技术对才能有效的延长建筑的使用寿命。
        参考文献:
        [1]梁兴文,史庆轩.混凝土结构设计原理(第三版)[M].北京:中国建筑 工业出版社,2016 年版:03.
        [2]林文修.混凝土结构加固方法与实施要点[M].北京:中国建筑工业出版 社,2008 年版:01.
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