基于耐久性的建筑工程混凝土結構設計分析

申云芳

【摘 要】在這種形勢下，我國建筑企業既面臨著新的發展機遇，也面臨著巨大的挑戰。為了更好地滿足城市發展的實際需求，要不斷提高建筑整體的質量，提高混凝土結構設計的水平，在建筑工程混凝土結構設計的過程中，一定要遵循相關要求，提高建筑工程混凝土結構設計的水平，做到與時俱進，以此來提高建筑企業的的經濟效益和整體的競爭實力，為我國建筑行業的發展和人們生活水平的提高創造有力的條件。

【關鍵詞】耐久性;建筑工程;混凝土結構;設計

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A

引言

近年來，高層建筑不斷增加，使得混凝土結構的應用更加廣泛。由于對建筑工程的建設質量和安全要求不斷提升，帶動了混凝土結構設計研究的增多。從混凝土結構的應用角度來說，受到自然環境和混凝土材料自身性能等因素的影響，極易出現耐久性不強的問題，影響著建筑的使用。因此，探索如何提高混凝土結構性能的方法，有著重要意義。

1當前建筑工程混凝土結構存在的主要問題

任何一個產品都有固定的使用壽命，實現有序使用，盡量延長物品的使用壽命是人們所追求的。由于人們對于建筑工程混凝土耐久性的認識性不足，導致大量工程問題出現，對我國建筑工程的發展造成了很大的影響。在設計過程中沒有充分重視耐久性的設計，導致建筑結構的使用壽命縮短，很多建筑企業為了節約成本，導致混凝土結構強度等級不足，保護層的厚度不足，或者在建設過程中鋼筋的直徑偏小，直接影響了結構的耐久性;其次在設計過程中，很多設計者運用經驗對建筑工程進行設計，缺乏科學系統性的設計方法，設計的內容沿用傳統的設計方案，缺乏創新，沒有對耐久性進行深入的研究，我國混凝土結構的建設一直存在問題，鋼筋銹蝕混凝土的碳化等問題，沒有得到切實的解決;最后，我國的混凝土結構在設計過程當中缺乏內容的細化，國家缺少對鋼筋混凝土結構耐久性標準的規范，與國外其他國家相比，我國的鋼筋混凝土耐久性設計仍然存在著很大的問題。

2耐久性的建筑工程混凝土結構設計要點

2.1防腐蝕設計

混凝土結構的防腐蝕工作是十分重要的，建筑結構本身的防腐工作將會影響到使用壽命。防腐工作包括表面涂覆防腐措施、保護層防腐措施和基本防護措施，由于混凝土表面需要進行排水并便于施工，所以在關鍵部分要重視防腐措施，對于可能出現嚴重腐蝕的部位，可以進行適當的更換，同時要注意保護層的厚度，保護層越厚，鋼筋就越不容易被腐蝕，所以可以通過增加混凝土保護層的厚度，來減少混凝土出現腐蝕的問題，但是如果混凝土厚度過厚，也會加劇裂縫現象的出現，增加建設和后期的維護成本，所以保護層的厚度一定要適當。對于涂覆防護措施，可以有效的隔絕環境和易腐蝕層，噴涂表面涂上各種防腐材料，隔絕氧氣、水等介質來減少混凝土腐蝕現象的出現，延長混凝土的使用壽命。

2.2混凝土結構的防冷凍設計

混凝土在完成水化硬結過程之后，混凝土內部會逐漸形成許多小孔縫。砼澆筑的時候，為了提高混凝土的和易性，時常添加的水量會比水泥水化需要的水量偏多。在低溫環境下，這些多余的水會結冰。隨著混凝土放熱慢慢冷卻的過程中，冰渣形態會隨著溫度而變化，使得其內部中的毛細孔體積發生變化，導致破壞。進而導致整體結構破壞，所以，應該在設計上采取控制混凝土循環凍融的相應措施，以防止混凝土結構被破壞來延長混凝土結構的耐久性。在整個建筑工程混凝土耐久性的結構設計過程中，要充分了解影響建筑結構使用壽命的主要因素：水、材料、混凝土結構以及基礎、重要防水節點和鋼筋防腐等因素，最大程度的避免建筑結構耐久性受損問題。

2.3合理選擇耐久性材料

設計之前要對混凝土的材料進行合理化的選擇，選擇正確之后在對材料的實際配比進行設計，所以材料的選擇非常關鍵，一定要對多種因素進行全面的分析，例如：建筑設計使用的年限，環境的實際條件等，根據分析結果進行選擇合適的混凝土材料。混凝土應用的環境如果是屬于凍融環境，要對平均每年的凍融次數進行計算，將引氣劑合理的摻入進去，在通常情況下，摻入量要多于水泥的質量。混凝土應用的環境中如果存在氯侵蝕，一定要對氯離子的含量進行嚴格的控制，能夠有效保障混凝土的耐久性，其用量要小于水泥的用量。混凝土應用的環境如果存在化學侵蝕的情況，所選擇的材料要具有一定的抗腐蝕性，做常用為耐腐蝕合金鋼材。

2.4重視建筑混凝土結構地基和基礎的設計

在進行建筑混凝土結構設計時，要把控以下要點：（1）概念設計。一般來說，進行結構概念設計，能夠確保結構有著不錯的抗震性能。在具體設計時，需要設計人員嚴格按照相關規范和規程，開展結構概念設計，在設計的過程中，不可以陷入只憑計算的誤區。（2）結構選型。在進行設計時，嚴格按照“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案”的要求等進行結構設計，避免后續施工作業出現工作波動。在結構設計中，為提高混凝土結構的耐久性，要積極改進混凝土結構構件的設計。按照相關設計指導方案，開展結構件的設計時，混凝土的實際保護層相比要求少50%，則碳化或者氯離子等侵蝕鋼筋表面的時間將會提前3/4左右，因此，開展建筑施工作業，必須要保證實際保護層達標，避免出現質量問題。除此之外，要嚴格按照構件設計的要求，做好其類型和混凝土強度等的把控。若為一般構件，那么混凝土要求為C25-C30，則保護層的厚度不可以低于35cm。若為海上建筑物，則參考相應的標準，嚴格把控保護層厚度。（3）做好結構地基基礎的設計。若建筑工程對沉降量，有著具體的要求，則在地基以及基礎建設時要嚴格把控，選擇不同的處理方式。若工程沉降量比較小，可以使用褥墊作業法進行處理，設置建筑物地帶，當發生沉降問題時，發揮混凝土保護層的作用，分擔部分附加外盈利，避免沉降問題的發生。不僅能夠實現對地基的有效養護，還能夠解決地基機構的保養問題。

2.5施工階段的整體養護

為了提高混凝土結構的耐久性，必須要嚴格按照施工方案展開施工，根據施工圖紙上應注意的施工事項，對混凝土的養護措施、澆筑和大體積混凝土澆筑等要格外注意。在施工過程中會使用各種工程用水，比如地下水、污水、雨水等，這些對材料性能將會產生重要影響，特別是對混凝土結構，通過設置合理的防水結構，包括防水層，防潮層、腰線、地漏等，減少水對混凝土結構的影響。對于混凝土的地基和基礎設計，一定要給予格外的重視，根據地質情況進行合理設計，將沉降值控制在合理范圍內，對于特別容易出現沉降的地方，混凝土之間的相互作用，會導致應力集中，所以設計時要使作用力均勻施加于整個建筑基礎，保證地下室的安全性能，避免因為外部力過于集中，導致混凝土出現撕裂甚至坍塌。整個建筑施工過程中，必須要充分考慮到影響使用壽命的因素，加強控制，最大程度的減少建筑結構的損害，提高建筑結構的耐久性能。

結束語

綜上所述，現代化建筑企業的發展離不開建筑工程混凝土結構耐久性的設計的大力支持與推動。在建筑工程混凝土結構設計的過程中，設計水平的高低以及是否能夠得到充分、有效的應用直接決定著建筑結構的穩固性，同時也對居民的生命安全起著至關重要的作用。所以，在混凝土結構耐久性的設計的過程中，一定要將貫徹落實各個施工環節中，唯有這樣，才可以提高混凝土結構耐久性的設計水平，延長混凝土結構的使用壽命，從而促進建筑行業長遠的發展。

參考文獻：

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