建筑工程混凝土的耐久性能及其结构设计

刘求松

摘  要：在建筑工程中，混凝土是必须要用到的原料，在这一行业中扮演着重要角色，正是由于其重要性，所以混凝土质量的好坏和建筑工程的整体质量息息相关，与后期建筑安全紧密联系。评判混凝土质量好坏，不可避免的要看其耐久性能，本文就立足于此，简要分析混凝土的耐久性能和结构设计。

关键词：建筑工程;混凝土;耐久性;结构设计

引言

纵观我国目前的建筑工程项目，最常见的就是钢筋混凝土结构，在应用这种结构时，需要充分考虑到耐久性问题。虽然当前我国在这一方面做得比较好，混凝土耐久性较强，在南北方地区都有广泛应用，但是在具体工程中，出现了南锈北冻的问题，这会带来极大的经济损失。故在时间中还需要不断对这一问题进行分析，更全面地认识混凝土的耐久性问题，制定科学的方案，提升设计水平，让建筑工程的质量更高。

一、重要性分析

在讨论混凝土的耐久性时，就是基于建筑结构使用的特殊环境进行的。在材料性能的直接作用下，会让钢筋混凝土和它的结构受到一定的影响，例如在规定时期内受到自然环境的影响，进而被损坏，这样一来，结构性能也会下降。在具体的工程中，采用钢筋混凝土形式，可以很好地融合混凝土、钢筋这两者的优势，此外，这种形式所需要的成本比较低，故被广泛应用于当前的建筑施工中。但从应用实际来看，依然有很多情况会导致其结构不稳定，让耐久力下降，出现抗力明显不足的现象[1]。应用时，若出现荷载比较大的情况，就会让结构受到损害。此外，在我国沿海地区，由于所处的环境有着较高的湿度，所以非常容易出现侵蚀影响，钢筋材料容易出现氧化现象，出现耐久性差的问题，故维修是一个大问题，需要投入大量的维修费用，这会带来极大的经济损失，而且严重情况下也会损害建设单位的声誉。由此可见，对于混凝土的耐久性以及结构设计进行分析，明确影响其耐久性的因素，找到缓解措施非常有必要。

二、影响因素

（一）水灰比

混凝土抗冻性能是其一大特点，对这一性能产生影响的主要因素是其水灰比。虽然混凝土水饱和度以及强度方面对其影响该也比较大，但最关键的还是水灰比，故要确保其结构性能，就要多关注混凝土的水灰比。尤其是在冻融严重的情况下，更要多关注其结构，这种情况下回导致渗透压力增大，所以混凝土结构的抗冻性能会下降，在满足正常需要方面存在不足，更有甚者会引发严重的事故。

（二）受冻龄期

混凝土材料的受冻龄期对其抗冻性影响比较大，一般，其龄期增长，水泥的水化反应会更充分，在强度方面会有所提升，抗凍性能也会增长。而且在这样的情况下，其会具备较强的抵抗膨胀性能[2]，这一点尤其在早期受冻混凝土结构中会出现比较显著的反应。

（三）水泥品种

这一部分对于混凝土结构性能的影响非常直接，故需要充分考虑使用的水泥的品种等，明确要求，不断提升水泥活性，让混凝土的抗冻性能更好。从抗冻性能这一角度进行分析，可以得出，普通硅酸盐水泥混凝土的效果比较好，而火山灰水泥混凝土的性能则会差一些。

三、结构设计分析

（一）耐久性材料

在建筑工程中，要综合考虑使用设计年限以及具体的耐久性要求等，以此为依据，选择合适的混凝土配比以及原材料。如果其要应用于冻融环境，就需要在引气剂的使用上多加注意，根据年平均冻融次数，将其掺入，明确水泥质量，一般取值范围在水泥质量的4.4%-7.2%。如果所使用的环境中含有氯，则需要控制混凝土中的氯离子，确保其含量不超过水泥用量的0.1%。

（二）结构构造

在具体设计时摇考虑预应力混凝土和普通混凝土存在的差异，从设计使用年限以及侵蚀环境入手，合理选择混凝土保护层厚度。若混凝土结构所处的环境存在锈蚀问题，且比较严重，需要控制受力钢筋的直径，最小值应≥16.5mm。此外，结构表面的形状能有效帮助排水，防止出现积水现象，处于室外的构件要设置滴水沟[3]。若其所处的环境有比较严重的化学腐蚀，在混凝土的表面要涂抹防腐材料。

（三）施工要求

若在混凝土耐久性方面有一些特殊要求，如抗冻、抗腐蚀等，在施工前需要特别关注，在配比混凝土时要综合考虑这些要求，选择最佳的配合比。在应用外加剂时，应注意其中的氯离子含量要小于水泥含量的0.02%，在对混凝土实施浇筑之前，要检查好钢筋位置以及保护层，尤其是其中的垫块尺寸，要严格查验，保障保护层的厚度。若浇筑大面积的混凝土，还需要关注施工缝，确定好位置，有效防止出现冷缝。在浇筑完成后，不能洒水抹面。混凝土的水灰比应<0.45，还应该减少工作面的暴露。养护环节除了遵循必须的要求以及按规定进行，还不能过早拆除支撑。若施工季节是在冬季，需要掺盐进行，要控制好氯化物的含量。

（四）结构使用要求

具体的混凝土结构构件的使用界限要明确，即使相同性能的构件，由于其面临的环境不同，在耐久性上也会有一定的差异[4]。从具体工程来看，建筑结构中的室内柱以及梁的使用寿命要长于阳台以及屋面。若是桥梁结构，伸缩缝等比较容易受到损害，而桥墩等则在维修年限方面要长于伸缩缝、防水层等。可见结构使用要求在具体设计中的重要作用，所以，具体的结构设计要明确结构使用期限，以及各个部件的更换时间等，都应该明确提出。

（五）限制裂缝宽度

这一点主要根据GB 50010——2002中的规定进行，如表1.

四、结束语

综上所述，能明确看到的是，在建筑施工中，混凝土这一原料必不可少，而且对于建筑质量有着重要的影响。也是基于其重要价值，更要多关注混凝土自身的质量，其耐久性就是一个关键点。影响其耐久性的因素有多个，这是应该先明确的，再以此为基础，结合工程建设实际，选择合适的结构设计方案，让结构的稳定性等更好，满足建筑项目的需求，进而提升工程的质量。

参考文献

[1] 孙长胜.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].工程技术：全文版，2016（7）：00054-00054.

[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（6）：69-69.

[3] 罗经文.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].智能城市，2019，005（001）：19-20.

[4] 李占文.影响混凝土结构工程耐久性的主要因素分析[J].国防交通工程与技术，2012，010（A02）：P.31-32.