建筑工程結構安全性與耐久性設計

摘要：現代建筑工程結構安全性和耐久性和建筑的使用有較大關系，建筑工程的施工工作具有非常大的特殊性，能夠分成很多個步驟以及很多個不同的程序來進行相應的施工操作，再加上實際的施工條件以及施工周邊環境帶來的一些影響，相關的施工管理人員自身的素質等一些情況就會對實際的施工質量帶來一定的影響，在一定程度上會大大的影響建筑工程施工的質量以及實際的進度。

關鍵詞：建筑結構；混凝土結構；耐久性；設計；探析

1、影響混凝土耐久性的主要因素

1.1內部因素

1.1.1混凝土的碳化

水泥是混凝土的主要組成成分之一，其在水化過程當中會產生一定量的氫氧化鈣，而鋼筋周圍的孔隙水大多數都呈弱堿性，這樣一來便很容易在鋼筋的表面形成一層薄薄的保護膜，其可以有效避免鋼筋遭到酸性介質的腐蝕。可是空氣中的二氧化碳可以和水發生反應而形成一些酸性物質，而這些物質可以通過孔隙進入到混凝土當中，將那些堿性物質中和掉，這也就是這里所說的混凝土發生了碳化。一旦發生了碳化現象，混凝土的堿性就會有所降低，鋼筋表面的鈍化膜也會遭到一定成都的破壞，從而使得混凝土失去了對鋼筋的保護功能，加大了鋼筋發生腐蝕現象的風險。一旦碳化現象進行到鋼筋的表面便會對鋼筋造成一定的銹蝕，從而嚴重影響了其相關的力學性能。另外，碳化現象還會使得混凝土有所收縮，很容易出現裂縫，對整個結構都會產生嚴重的破壞。

1.1.2混凝土堿集料反應

混凝土堿集料反應主要是指混凝土原材料當中的一些活性成分或者是堿性物質發生了一定的化學反應，從而生成一些吸水性能和膨脹力特別好的物質，這樣混凝土內部便會發生一定的不均勻膨脹現象，進一步便造成了裂縫的產生以使得混凝土的彈性模量和強度都大大下降，嚴重影響著混凝土的耐久性。混凝土當中的堿主要是來自于外加劑或者是水泥熟料當中，其中的活性材料主要是碳酸鹽、Si02或者是硅膠鹽。當硅膠和堿遇到一起時所產生的凝膠一旦遇到水便會迅速膨脹，進而在混凝土內部便會由于膨脹而產生裂縫。

1.2外部因素

1.2.1鋼筋銹蝕

對混凝土結構耐久性造成損傷的外部因素當中，鋼筋的銹蝕是其中一個非常重要的因素，如果鋼筋處于一個相對比較活化的狀態，同時又存在水和一定量的氯離子時，鋼筋便很容易發生電化學腐蝕現象。這些氯離子會對鋼筋表面的鈍化膜造成一定的破壞作用，進一步加快對混凝土結構的破壞。鋼筋一旦遭到腐蝕，其有效的截面面積就會有所減小，同時也會對其構件的承載能力造成一定的不良影響。另外，鋼筋表面的腐蝕不均勻還會導致其出現一些凹凸不平的坑洼現象，從而使得鋼筋的延性變差、脆性增強且強度降低。

1.2.2混凝土的凍融破壞

凍融破壞對混凝土的損傷主要體現在兩個方面，一個是對其表面的損傷，另一個是對其內部的損傷。混凝土具有一定的收縮性能，當外界環境比較干燥時就是失水而收縮，而當浸泡在水中時又會吸水發生膨脹。這種現象反復進行，如果超出了混凝土的抗拉強度時就會產生一定的裂縫。而混凝土本身就是一種多孔隙的材料，產生裂縫后就更加容易使得水分進入。進入混凝土當中的水分當溫度夠低時就會結冰而發生一定的膨脹，進一步對混凝土的內部結構造成一定的損傷。表層的破壞主要體現在一些鹽溶液對其的腐蝕，從而使得其表面發生脫落而降低混凝土結構的耐久性。

2、提高混凝土耐久性的措施

2.1開發和使用高性能混凝土

眾所周知，水灰比會對混凝土的結構產生一定的影響，水灰比越大，水泥硬化后由于水分的蒸發而使得其內部所留孔隙就會越多，強度也就會更低，從而耐久性也就會越差。高性能混凝土在配制過程當中盡可能減少對水灰比的使用，并選用最為優質的原材料，同時還會摻入一定量高效減水劑和礦物集料，從而就有效減少了水泥的用量，進一步有效減少混凝土內部的孔隙，增強了混凝土的抗滲性能和密實度，有效提升了混凝土的耐久性。

2.2合理選擇混凝土和鋼筋品種

在對混凝土品種進行選擇的時候，最好選用標號比較高的水泥，因為這樣混凝土的強度就會比較高，而且其抗凍性能、抗滲性能以及碳化深度都會比較好。特別是對于長期暴露在易發生腐蝕環境當中的混凝土更需要選用一些耐久性能較好的高性能混凝土來進行施工，對于鋼筋來說，如果處于易于侵蝕的環境則可以對其表面進行一定的處理以有效防止對其的腐蝕，目前經常采用電化學驅氯、摻加鋼筋阻銹劑或者是電化學堿化等各種方法。

2.3選用級配良好的集料

混凝土原材料質量的好壞、水灰比以及骨料的級配等各個方面都會對混凝土的性能產生一定的影響，在混凝土總體積當中，集料占到了其百分之75左右，甚至還會更多，只有良好的級配集料才能獲得更好的混凝土混合料，從而不斷加強混凝土的均勻度和密實度，大大改善了混凝土的力學性能，有效提升了混凝土的耐久性。

2.4加強施工質量控制

首先在原材料進入施工場地的時候，相關的技術人員應該對水泥、砂石以及鋼筋等各種材料的質量標準進行嚴格的把控和檢驗，還應該不定期對混凝土拌合物的塌落度、含氣量、稠度以及水灰比進行檢測，及時對混凝土的配合比進行適當的調整，不斷提升混凝土的施工技術水平和最終施工質量，另外還應該對其施工管理工作進行不斷地完善和改進，加強對整個施工過程的監督管理，這有這樣才能更好地確保整個工程的施工質量。

3、結束語

總而言之，混凝土結構作為整個建筑工程中最為重要的一個組成部分，其耐久性能的好壞必須引起足夠的重視，只有確保了混凝土的耐久性才能更好地確保整個工程的施工質量和安全性能，最大程度地發揮其經濟效益，這就要求找到影響混凝土耐久性的各種因素，并對其進行有效的把控，為建筑行業的可持續發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

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