基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析探讨

发表时间:2020/6/4   来源:《建筑科技信息》2020年2期   作者:刘金魁1 张丽娟2 佘志鹏3 季丽丽4
[导读] 针对基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计,基于理论实践,在简要阐述混凝土结构耐久性设计原则和方法的基础上,分析了提高混凝土结构耐久性的具体措施。
       摘要: 针对基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计,基于理论实践,在简要阐述混凝土结构耐久性设计原则和方法的基础上,分析了提高混凝土结构耐久性的具体措施。得出科学合理的设计混凝土结构是提高混凝土耐久性关键的结论,希望对相关单位有一定帮助。
        关键词:耐久性;建筑工程;混凝土结构
       
        
引言
        混凝土结构在世界范围内有看十分悠久的应用历史,如今在建筑工程中发挥的作用越来越大。其耐久性对于一项工程的质量和寿命有着直接的影响,具有至关重要的作用。
        1混凝土结构耐久性概述
        当前,混凝土在建筑工程中得到了广泛的应用,也让人们的生活因此而大大改善。然而,在混凝土结构的使用过程中,也受到一些因素的影响,其中较为普遍的问题就是混凝土结构的耐久性问题。所谓混凝土结构的耐久性,就是混凝士在使用过程中,在自然环境、使用环境的作用下,混凝土能够保持自身工作性能的能力:也可以将其理解成为混凝土在使用过程中,能够抵御外部环境和内部老化的腐蚀破坏能力。在混凝土结构投入使用以后,老化是必然的现象,无论是混凝土自身的碳化,还是钢筋的锈蚀,都是混凝土结构老化的一种体现,这种老化会一定程度上影响混凝土结构的耐久性,一旦耐久性损失到一定程度,混凝土结构无法满足设计所需要的相关性能,就会给使用者带来损失,造成资源浪费,甚至还会埋下安全隐患。所以,当前建筑工程在混凝土结构的设计过程中,不仅要研究混凝土所具备的强度、刚性等力学指标,还要全面考虑混凝土结构的耐久性。
        2混凝土耐久性设计因素分析
        2.1环境作用影响
        混凝:土的耐久性与其所处的环境有着十分密切的关系,所以在混凝土结构的设计过程中,必须要充分考虑建筑级别以及建筑环境。在某些特定环境下,混凝土结构会随着时间变化迅速发生变化,缩短结构寿命。因此,为了有效保证混凝土耐久性,必须根据工程所处环境的不同,采用更合适的设计。
        2.2构造设计影响
        混凝土的耐久性事实上就是某些构造的耐久性,混凝土结构中最重要的因素就是其构造。因此,要做好构造设计工作。不科学的构造设计,必然导致混凝土整体结构性能受到影响,不仅导致混凝土结构的耐久性不佳,使用寿命缩短,还会导致建筑物在生命周期内的维修费用和维修周期增加,从而加大使用成本。
        2.3可修复能力设计影响
        当混凝土状态的建筑进入其经营状态以后,日常检验维修工作必不可少,在这个过程中,混凝土结构自身具备的可修复能力就显得越发重要,这些也应当通过混凝土结构的设计体现出来。混凝土结构拥有良好的可修复能力,不但让建筑在使用过程中呈现出最佳性能,加强自身耐久性,而且还能够降维修成本,节省维修时间。
        2.4材料制备设计影响
        事实上,在国内外混凝土结构耐久性设计工作中,被提出最多的改进方案,就是通过改善材料设计来提升混凝土结构的整体耐久性。这是因为材料的确对于整体耐久性有着十分重要的影响,材料制备设计包括混凝土的性质确定、材料惰性选择、环境变化等等。在材料制备设计过程中,必须结合环境和时间来综合考虑设计方式。


        3混凝土结构耐久性设计要点
        3.1明确混凝土结构耐久性设计目标
        当前,国内外对于混凝土结构的耐久性问题的重视程度日益增加,因此在混凝土结构设计过程中,必须给予耐久性设计高度重视。这就要求设计者必须明确混凝土耐久性设计目标,包括混凝土结构的预计使用寿命,和混凝土耐久性的失效标准。优化混凝土结构的耐久性,首先要对材料展开筛选,材料对于混凝土结构的耐久性有着十分重要的影响,所以要结合混凝土结构的使用环境、结构的使用年限以及建筑的耐久性等级,来选择合适的混凝土材料,设计合理的配比。对于冻融环境下的混凝土结构,需要掺加一定的引气剂,从而增加混凝土结构在冻融环境下的耐久性;对于所处环境化学腐蚀较为严重的混凝土结构,应当选择耐腐蚀的合金钢筋,从而防止钢筋过快腐蚀。此外,不仅要重视混凝土材料的选择,还应当合理优化结构设计,普通混凝土或预应力混凝士,应当选择与环境相适应的混凝土保护层厚度,同时,要注重结构表面的排水效果设计。
        3.2强化混凝土碳化预防措施。
        混凝土碳化是影响混凝土结构耐久性的重要原因之一。所以在混凝土结构耐久性设计过程中,必须注重对混凝土碳化的预防措施。造成混凝土碳化的最重要的原因就是二氧化碳进入,因此可以通过为混凝土结构设计“ 涂层封闭”的方式来提高耐久性。在混凝土结构的表面,通过为其表面涂刷高渗透、低粘度的涂层材料,从而为结构表面形成保护层,同时,涂层材料因为具有高渗透性,还能够持续进入混凝土结构的内部孔隙,从而达到更加有效的与气体隔绝的作用。通过涂刷涂层的方式,让混凝土结构与空气隔绝,阻止二氧化碳气体进入混凝土结构,从而大幅降低了混凝土碳化速度。运用涂层封闭方法,不仅能够有效预防和减缓混凝土碳化,还能够一定程度上降低冻融带来的影响。有效的阻止混凝土碳化,让混凝土结构的耐久性得到有效提高。
        3.3强化钢筋防锈蚀措施
        钢筋锈蚀是另一个影响混凝土结构耐久性的重要原因。当前应用相对广泛的钢筋防锈蚀方法主要有两种,一种是使用阻锈剂,一种是电化学方式。阻锈剂是一种添加在混凝土结构中的化学合成物,能够有效阻止或延缓钢筋的锈蚀,甚至在钢筋出现锈蚀以后,还能够对其锈蚀起到延缓作用。电化学防钢筋锈蚀主要有阴极保护、电化学再碱化和电化学脱氯等三种方法,其原理和操作没有太大区别,将一个接通直流电的阳极导体与混凝土结构相连,从而让混凝土结构中的钢筋发挥电化学电池阳极的功能,从而以电化学反应来阻止钢筋锈蚀的出现。
        4小结
        综上所述,混凝土结构的耐久性对于建筑工程有着重要意义,因此在混凝土结构设计过程中必须给予高度重视。首先需要明确耐久性设计目标,根据混凝土结构所处的环境、耐久性等级选择混凝土材料,设计科学合理的混凝土结构;其次,要重视混凝土碳化和钢筋锈蚀的防治措施。只有如此,才能够有效保障混凝土结构的耐久性。
        参考文献
        [1]王晓亮,张俊生.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析探讨[J].绿色环保建材,2020(04):82+84.
        [2]廖俊君.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].四川水泥,2020(02):72.
        [3]晏德鹏.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].工程技术研究,2019,4(18):210-211.
        [4]张涛.耐久性建筑混凝土结构设计分析[J].地产,2019(13):41.
       
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