试论混凝土结构的耐久性设计

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摘要：混凝土的耐久性是我国在对混凝土结构可靠性进行评价的主要参考指标之一，这一指标可以根本上对建筑物的使用寿命起到决定的作用。本文通过将国家前期所出台的《混凝土结构设计规范》耐久性设计标准引入进来，从混凝土的材质、混凝土当中的钢筋锈蚀现象、冻融现象的破坏、碱集料的反应等等多个方面进行了探讨，确定了干扰混凝土耐久性的主要影响因素，并且在本文的最后，对我国目前的高性能混泥土的主要优点以及它的应用前景做了分析。

小清新：混凝土结构；混凝土耐久性；设计标准；钢筋锈蚀；材质 目前，我国经济出现了飞速的发展，随之而来的则是城市对建筑物的要求也在逐渐增高，我国各大城市出现了大量新的建筑，并且还有很多的建筑正在施工。针对这些建筑，一个非常核心的问题就是这些建筑物的质量是否合格，而影响建筑物的质量的主要方面就是建筑过程当中所使用的混凝土的耐久性，使用耐久性高的混凝土来进行建筑，这样的建筑质量肯定合格，因此混凝土的耐久性已经成为工程施工人员主要的考虑对象。从建筑施工的技术层面上来讲，混凝土的可靠性可以由以下几个指标来进行评判：安全性、适用性和耐久性。目前，我国在对混凝土的实用性和安全性方面做了很深入的研究，并且已经取得了很多成果，但是在对这些成果进行实施的当中就会存在问题，这种问题就是导致现在多数混凝土的耐久性不合格的原因，并且现在我国在耐久性的测试方面的研究还不够深入，也就是说，一旦这个混凝土已被使用，它的耐久性是无法被测得的。这主要是我国长期以来形成的对混凝土的结构不够重视的结果。目前，我国的建筑物的寿命与世界各国相比，是非常低的，法国的建筑物一般都会在一个世纪以上，而我国的建筑物30-50年就要拆了重建，有些使用年限会更低，甚至不到20年，出现这样情况的主要原因在于我国现阶段的混凝土的耐久性不达标所造成的，因此我国需要在这个方面加大研究投入力度，并且需要深入进行研究，其中包括耐久性的测试方法，这些都是非常重要的。 1耐久性设计的国家规范 1.1对混凝土结构的工作环境有特定的要求 对混凝土的耐久性产生重要影响的就是混凝土结构所处的工作的环境，比如说，同样结构的混凝土存在两个不同的工作环境，一个处在日常的空气中，而另一个则处在一个相对酸性较大的环境当中，这样那个处在酸性环境的混凝土的使用寿命肯定要短。目前，我国在对一类环境的规定和三类环境对混凝土的强度要求是截然不同的，在我国的规定当中，对混凝土的工作环境进行了详细的分类，并且对不同的工作环境做了详细的应对策略。 1.2对从混凝土构成分析的耐久性做了进一步的要求 影响混凝土的质量有很多因素，而在这些因素当中，混凝土自身的影响较为突出。例如：混凝土的密实性可以从根本上提高混凝土自身的渗透性，这样对于密实性好的混凝土，那些有害物质，如强酸强碱等环境的物质就不可能或者少量的进行透漏，对混凝土本身的质量影响不大。我国目前所执行的《规范》，主要是从混凝土的本身构成方面做了考虑，主要认为混凝土强度、水灰比以及氯离子含量和碱含量等对混凝土的耐久性有非常重要的影响，而这些影响在跨桥建筑或者那些大型建筑当中表现的尤为明显，因此，这个问题需要在施工当中进行解决。 2对影响混凝土结构耐久性的主要因素做了深入分析 纵观全局，对混凝土的耐久性产生影响的因素可能来自于混凝土的外部，也可能来自其内部。而这外部因素主要有：混凝土所处的环境的温度、湿度、酸碱性等；内部因素主要有：混凝土结构的保护层、水灰比以及密实度等等。混凝土在内外部因素的作用下，出现了耐久性不高的现象。 2.1混凝土的材质主要构成 关于混凝土的耐久性，一般是由混凝土材料的质量来决定的，包括上述当中所提到的《混凝土结构设计规范》当中也有对混凝土耐久性的描述，它主要也是指的是混凝土的材料的质量。通常来说，混凝土材料的水灰比值越大，这就说明混凝土里的粗骨料和水泥浆间所存在的界面裂隙也就相应的越大，从而就会导致混凝土外部的氯离子、二氧化碳、水湿等物质出现侵入，这就从根本上降低了混凝土材料的耐久性。从另一个角度来考虑这个问题，当混凝土当中的水泥用量与强度等级等等一些值与实际要求不相符合的时候，也是非常容易引起材料孔隙率的增加。混凝土的密实度如果较差，同样也会比较容易受外部环境的侵蚀。因此，根据《规范》要求，必须仔细分析混凝土结构环境和成分，准确把握水泥等材料的用量，依据建筑物使用年限与混凝土等级强度来施工，确保混凝土的密实性。 2.2混凝土内部所出现的钢筋锈蚀现象 目前我国建筑行业所使用的混凝土大多数均为钢筋混凝土，在这一混凝土当中，钢筋主要起到支撑作用，而混凝土则是起到对钢筋的保护作用。通常情况下，混凝土当中的钢筋是不容易出现腐蚀现象的，因为混凝土是其外部保护层，但是当混凝土的这一保护作用失效的时候，钢筋就会出现快速的腐蚀，最终会影响到整个建筑物的安全和质量。我们通过分析混凝土内部材料，发现钢筋混凝土结构当中的钢筋所发生的锈蚀主要是由对钢筋起到保护作用的混凝土出现了碳化或氯离子渗入等现象。因此，为了防止混凝土当中的钢筋出现腐蚀等破坏，我们在制造混凝土的时候，需要对制造材料严格把关，并且严密关注混凝土的整个制造工艺，确保混凝土的密实性等特性良好。如果混凝土建筑一旦出现问题，需要立即进行补救，从而可以避免由此而引发的恶性事故，从而最大限度的保证人们人身财产的安全。 3高性能混凝土的概况 目前，我国在建筑领域所使用的高性能混凝土就是针对常见的容易引起混凝土耐久性降低的几个方面所研制的混凝土。这种高性能混凝土在现实生活和建筑当中使用非常的普遍，它给人们的生产和生活带来了很大的好处，因其耐久性好这一特点，它就给我国建筑行业节省了大量的资金，虽然在一次投入金额较大，但是因其耐久性好，所以在规定的年限不会出现建筑物的质量问题，如：裂缝、地基不稳等等现象，它也从根本上提高了我国建筑行业的发展。目前我国常用的高性能混凝土主要是在以往普通的混凝土当中添加了一部分其它材料，如：硅粉、磨细矿渣、粉煤灰以及高效减水剂等等，通过在混凝土当中添加这些外加剂和活性混合材，使得混凝土的性能有了很大的提升，也使其获得了一种低水灰比、高耐久性、高强度及高流动性等等。 4结束语 目前，混凝土的耐久性是得到了世界官人建筑工程的普遍关注，并且这一问题也是世界性的问题，不是随便就可以解决的问题。本文通过对影响混凝土的主要因素进行分析，发现在混凝土的外部环境中环境的温湿度、氯离子等各种离子的侵蚀以及混凝土内部当中的水泥自身的强度、水灰比和密实度等这些因素导致了建筑物本体或者其内部钢筋的严重破坏，这样会严重导致混凝土的耐久性出现降低。高性能混凝土从根本上解决了这一问题，它不仅增强了混凝土的密实性，而且还增强了混凝土的不透水性，随着人们对这一混凝土认识的提高，它逐渐地在建筑领域得到了广泛的应用。在不久的将来，随着我国在混凝土耐久性方面的深入研究，我们相信由我国所研制出来的混凝土在韧性和抗拉性等等多个方面会出现质的飞跃，并且会出现一些新的复合型材料的混凝土，这样都会对混凝土的耐久性的提高带来影响。 参考文献 [1]TB10424－2003铁路混凝土与砌体工程施工规范［S］ [2]铁建设［2005］157号铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定［S］ [3]TZ213－2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南［S］