基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析

张静

摘 要：近年来，随着高层建筑的日益增多，混凝土结构得到了广泛的应用。随着对建筑工程施工质量和安全要求的不断提高，对混凝土结构设计的研究日益增多。从混凝土结构的应用角度来看，由于自然环境和混凝土材料性能的影响，容易出现耐久性不强的问题，影响建筑物的使用。因此，探索如何提高混凝土结构的性能具有重要的意义。

关键词：耐久性;建筑工程混凝土;结构设计

引言：

建筑的长期使用会给建筑结构带来巨大的压力，混凝土结构设计技术可以有效控制建筑中的隐患。我国建筑工程混凝土结构设计领域经过多年的研究和探讨，对其技术有了清晰的认识，并得出以下结论：混凝土结构设计在建筑工程中的应用是非常必要的，但就我们而言，相关技术尚未成熟，是一种新型技术。本文以建筑工程中混凝土结构设计的耐久性分析为基础，对这一课题进行了详细的阐述。

1混凝土结构寿命的基本定义

有许多模型可以定义混凝土结构的寿命，但它们基本上都是基于两阶段模型。一般来说，混凝土的腐蚀破坏可分为三个阶段，即腐蚀诱导阶段、腐蚀发展极端阶段和保护层开裂阶段。因此，目前混凝土结构寿命的计算方法一般都是按照腐蚀阶段来计算的。通过计算混凝土结构的腐蚀，可以得到混凝土结构的准确使用寿命。按此寿命设计混凝土结构的耐久性是科学的，是提高混凝土结构质量，满足建设工程使用要求的重要途径。

2影响建筑工程混凝土结构设计耐久性的因素

2.1冻融过程混凝土结构遭到破坏

在低温潮湿的条件下，混凝土经过长期的冻融循环后容易损坏，因此应具有一定的抗冻性。在冰冻天气施工混凝土时，通常容易造成混凝土空隙间的水结冰，导致结冰过程中混凝土空隙间的水体积膨胀，使混凝土内部空隙在外力作用下增大，导致内部结构破坏，混凝土外观容易脱落，混凝土结构耐久性降低。因此，过多的建筑工程混凝土开孔容易导致建筑工程混凝土抵抗冰冻天气的能力大幅降低，进而对建筑工程混凝土结构设计的耐久寿命造成极大威胁。

2.2混凝土受到化学腐蚀的破坏

当建筑工程的混凝土结构中存在碱活性物质时，遇水就会发生相应的化学腐蚀，导致混凝土结构强度的破坏。当混凝土结构中存在酸性物质的骨料时，酸性活性物质与混凝土结构中的碱性物质发生反应造成一定的溶解破坏，表现为加大混凝土之间的空隙，导致外界有害物质容易渗透，增加混凝土在冰冻天气中冻融对混凝土结构设计造成破坏的概率;此外，硫酸盐、镁盐等。会增加建筑工程混凝土内部结构的空隙。因此，酸碱活性物质、硫酸盐、镁盐等。会导致建筑工程混凝土结构设计的损坏甚至破坏，降低混凝土结构设计的耐久性。

2.3压力水渗透导致混凝土结构的破坏。

混凝土渗透的主要原因是其内部连接缝隙形成的深水通道。这些通道是固化过程中混合水的占用和泌水造成的。同时，环境温湿度不应引起混凝土收缩裂缝，降低混凝土的抗渗性。

2.4碳化、碱骨料反应和混凝土内部钢筋的损伤导致混凝土的破坏。

就建筑工程混凝土的结构设计耐久性而言，混凝土内部碳化、碱骨料反应和钢筋破坏的影响不容忽视。混凝土的碳化可以适当提高混凝土的表面强度，但碳化引起的碱度降低会使混凝土中的钢筋失去碱性保护而生锈，体积膨胀导致混凝土的破坏。碱骨料反应产生的碱-硅胶遇水膨胀，对混凝土造成开裂破坏。在水蒸气、酸和盐的腐蚀下，混凝土内部钢筋容易形成氧化铁等蓬松物质，使钢筋更容易被进一步氧化，逐渐失去稳定混凝土结构设计的作用，甚至局部钢筋被严重腐蚀，导致钢筋断裂。同时，在酸性物质腐蚀钢筋的过程中会释放出氢气，也会使钢筋与混凝土之间的缝隙受到更大的压力，迫使混凝土的缝隙增大。混凝土表皮脱落，混凝土原有的稳定结构设计被进一步破坏，建筑工程中混凝土结构的耐久性达不到建筑工程中混凝土结构理论设计的耐久性，降低了建筑物设计使用寿命的预测，危及人民生命财产安全。

3提高建筑工程混凝土结构设计耐久性的方略

3.1依据科学设计合理选用合适的耐久性建筑施工材料

对于建筑工程混凝土结构设计的耐久性，科学合理的结构设计和选择合适的建筑材料，可以为建筑工程混凝土的结构耐久性奠定良好的物质基础。选择合适的水泥和粗细骨料进行合理级配，可以通过提高混凝土材料的质量和调整级配来改善混凝土的某些性能，这也包括混凝土结构的耐久性。根据科学设计合理选择合适的耐久性建筑材料，有助于提高建筑工程混凝土结构设计的耐久性。

3.2加强建筑工程基础和混凝土结构节点的结构设计

加强建筑工程基础混凝土和结构节点的结构设计，不仅可以提高建筑工程混凝土结构设计的耐久性，还可以保证建筑工程的安全顺利施工。因此，在建筑工程基础混凝土和结构节点的结构设计中，应充分考虑施工场地的具体相关参数，科学合理地设计建筑工程的基础和结构节点的构造。因此，在建筑工程的实际施工过程中，基礎的沉降和节点的变形都在设计的可控范围内，可以避免由于基础或节点结构设计考虑不周而造成的基础混凝土或节点混凝土的局部受力不均匀，从而降低混凝土结构设计的耐久性，甚至增加基础混凝土断裂或节点破坏的风险，这将很可能变成危房，浪费大量的建筑施工材料和人力。

3.3减少水对建筑工程中混凝土结构设计耐久性的影响

水灰比对混凝土的致密性有很大的影响，而保证水泥的掺入量也是改善混凝土密实度的先决条件。结果表明，最大水灰比和最低水泥用量是影响其耐久性的两个重要因素。在施工中，为了确保混凝土结构的耐久性，必须选用高质量的混合水，并选用适当的水灰比。在地下结构、有水和潮湿的环境中，设计人员应该从水的腐蚀开始。

3.4防止混凝土碳化

防止混凝土结构的碳化是保证建筑工程耐久性的重要内容。混凝土的碳化直接反映了其结构的性能。因此，有必要采取一定的措施来防止混凝土的碳化或减少碳化的影响。对于混凝土的防碳化，可以在混凝土表面涂覆一层粘度低、渗透性好的涂料，形成相应的保护层，通过渗透到结构内部，有效堵塞结构内部的小裂缝，使整个结构更加紧密牢固，从而延长混凝土结构的使用寿命。

3.5严格执行建筑工程混凝土结构施工质量验收标准

在建筑工程中，要想提高其耐久性，不仅要在施工之前进行科学、合理的设计，还要在施工中严格遵守操作规范，以确保其设计的耐久性。在混凝土浇注工艺中，必须对浇注温度进行严格的控制。在浇注时，由于温度过高或过低，会对混凝土结构造成一定的影响，从而使实际的混凝土结构与预设的设计有一定的偏差，从而影响到混凝土结构的耐久性判断。另外，由于浇注时间的长短也会对混凝土结构造成一定的影响，使得实际的耐久性与预应力混凝土结构的设计有一定的偏差。因此，在建筑工程的混凝土浇筑中，必须严格按照施工质量验收的要求，保证混凝土的实际施工与结构设计的耐久性以及混凝土的耐久性保持一致。

结束语

综上所述，为了提高建筑工程中混凝土结构设计的耐久性，应在建筑施工图设计和混凝土配合比设计中提高混凝土的抗渗性、抗冻性和抗腐蚀性，加强施工过程中的质量控制，防止碱骨料反应和过度碳化对混凝土质量的影响，加强施工质量管理，避免建筑工程中混凝土结构的耐久性受到威胁，延长混凝土结构设计的耐久性，延长整个建筑工程的生命周期。

参考文献：

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[2]张涛.耐久性建筑混凝土结构设计分析[J].地产，2019（13）：41.985CBDA8-00A5-4843-8FE1-1AF10C70B041