建筑工程混凝土结构耐久性设计的探讨

建筑工程混凝土结构耐久性设计的探讨

于希望

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摘要：当前建筑工程建设中必不可少的一种材料就是混凝土，混凝土是现代建筑最为重要的材料之一，备受各界的关注，并且其应用范围越来越广。混凝土施工质量直接关系到建筑防水、耐久、强度和结构稳定性等多方面的性能，在材料使用不当、混凝土浇筑施工不当等众多因素的影响下，建筑工程混凝土质量问题时有发生，建筑单位需针对性地做好混凝土质量控制与检测工作，避免在建筑使用期间因混凝土质量问题引发安全事故。混凝土结构耐久性作为影响工程质量的关键要素，受到广大工程技术人员的普遍关注。进一步分析影响混凝土结构耐久性的主要因素及其设计优化措施。

关键词：建筑工程；混凝土结构；耐久性设计

引言

混凝土结构充分结合了混凝土和钢筋两者之间的优势，在确保良好性能的基础上成本相对较低，因此成为目前建筑方面应用最为广泛的结构之一。但是混凝土结构存在耐久性问题，直接影响到设施的使用性和安全性，混凝土结构的耐久性已经成为了严重问题。所以本文对影响混凝土结构耐久性的因素进行了详细分析，试图找到合适的解决措施延长混凝土结构的耐久性，从而最大程度发挥设施的作用和价值，提升其经济效益。

1建筑工程混凝土施工现状

1.1混凝土的早期收缩

混凝土之所以产生收缩现象，主要是由于水泥自身具有的水化性质导致混凝土内部温度高，水分蒸发快，收缩程度伴随水胶比的降低而增强。需指出的是，由水胶比的变动导致的各种程度的收缩，通常产生在初始阶段，伴随龄期的增长，变化速度会出现一定的改变。混凝土早期收缩最关键的因素是湿度与温度的变化。如果湿度不发生变化，若温度增高收缩程度会增强；如果温度不发生变化，在湿度增高的情况下收缩程度会变小。和基于河砂配制完成的混凝土比较而言，把山砂作为重要成分配制的混凝土会产生更严重的收缩反应，另外生产地区不一样，收缩的程度也不一样，且伴随砂中泥占比的增高而增强。

1.2混凝土表面“起粉”

若混凝土表层结构过于松散或者强度过小，容易导致其表面起粉。若起粉较少，其抗压强度与等级所受影响较小，若起粉较多，将大幅降低其耐磨性以及抗渗性。之所以出现“起粉”的情况，通常是因为混凝土表层结构过度松散、强度过小。即使该情况较轻时不会严重影响其抗压强度，但是情况严重时会对混凝土路面造成较大破坏，难以保证工程质量。引发“起粉现象”的因素一般有三个：其一，混凝土配比缺乏科学性与合理性；其二，与混凝土内部相比，其表层水灰更大，以此阻碍水化产物密切搭接，大大提高空隙率；其三，在混凝土作业过程中压光紧密度较低，未将养护工作落到实处，使得水分在早期过快散失，进而导致表面水泥因为缺乏水分而不能进行水化。

1.3材料质量不合格

部分建筑工程施工单位，为了加快工期、降低成本、追求效益，并没有按照相应标准或要求严格采购相关原材料。原材料质量不满足设计要求是引起混凝土产生裂缝的重要原因，比如水泥、砂、石以及必要的外加剂等材料的质量不合格都会严重影响混凝土的质量，从而可能造成混凝土结构产生裂缝。具体表现在以下两个方面：一是原材料不合格会对混凝土的强度产生影响，一旦强度不达标，就会导致混凝土结构难以承受相应荷载而产生裂缝；二是原材料不合格会对混凝土耐久性产生影响，这会导致混凝土比设计时间更早产生裂缝。

2建筑工程混凝土结构耐久性设计优化

2.1结合现场，提升混凝土质量标准

对于建筑集料，着重关注集料的碱活性、耐腐蚀性和吸水性。对集料的级配进行合理设计，测量集料中各成分的含量，提升集料的和易性。需要强调的是，针对集料级配比例，要控制整体酸碱性，避免因环境pH值而影响混凝土的结构耐久性。针对外加剂的处理，通过调控外加剂，来改善混凝土的性能。如适当增加减水剂，以改善混凝土的强度和密实度，为耐久性提供保障；通过适当增加引气剂，以降低混凝土内部的气孔数量，增强耐冻性；通过适当增加膨胀剂，以减少混凝土的收缩率，提升抗渗性；通过适当增加缓凝剂，以降低混凝土的极限温升，减少因温度降低而导致的混凝土裂缝问题。混凝土矿物掺合料，如硅灰、粉煤灰、沸石粉、石英砂等，主要用于改善混凝土的结构耐久性，适当增加掺合料，可以增强混凝土的密实度和强度。

2.2混凝土材料及其配合比

①原材料基本要求。在对混凝土进行耐久性结构设计时，要合理选择与配置各种混凝土原料，确保得到更加密实的混凝土结构，针对混凝土自身具有的抗裂性、抗冻性以及抗渗性等性能要进一步对其强化。通常判断混凝土耐久性程度可以通过向混凝土中掺入水、二氧化碳或相应化学介质，通过观察渗透度就可分析其结构的耐久性高低。为了获得理想的抗渗性能，必须科学选择水泥品种，采用充足的水泥用量同时应尽量降低水灰自由配比，同时合理选择骨料及其级配；②应用具有良好性能的外加剂。在混凝土中适当添加一些外加剂，比如阻锈剂、减水剂、养护剂以及引气剂等，能够起到改善与提升混凝土结构整体耐久性效果的作用。在选用外加剂时，要明确生产厂家所推荐的掺入量，同时关注其化学成分、减水率、含碱量、含氯离子量以及使用方法等，各项技术性能要充分符合国家及行业相关标准要求；③限制氯盐含量。当存在氯离子时，即便是高碱度混凝土钢筋，也会被腐蚀。氯离子侵入混凝土的途径一般有两种。其一为“混合掺入”，比如掺拌含有氯盐的外加剂、含氯盐的水、在含盐环境当中进行混凝土拌制等；其二为“渗入”，环境当中的氯盐经过混凝土宏观及微观上的缺陷，逐步渗入到混凝土当中达到钢筋表面。其中，前者一般属于施工管理中的问题，表面看比较好解决，但是在工程实践中时有发生。而后者则属于一种综合性技术问题，跟混凝土本质、密实性、混凝土层厚度以及工程建设质量等多种因素直接相关。混凝土内部属于高碱环境，氯离子渗入混凝土内并抵达钢筋表面，需要达到一定浓度才会使钢筋发生锈蚀。具体来说，在工程实践中，对于预应力混凝土，应该将其氯离子重量控制于水泥重量的0.06%以内，而普通混凝土的氯离子总量不应该超过水泥重量的0.1%。

2.3强化施工管理

混凝土施工技术是建筑工程中一项有着较高专业技术要求的项目，尤其是是原材料配置、浇筑过程、养护等各个阶段都要求严格按照行业技术规范完成各项施工作业，即便如此，还可能细节控制不到位发生开裂问题。为此，施工现场管理人员需要不断提升施工管理水平，做好影响水泥混凝土不利因素的预防和控制，减少外部因素的不良影响。技术人员在配置混凝土材料过程中要加强对比各项参数，做好水灰比等方面的控制，把控原材料的投料顺序。为了进一步保证混凝土施工效果，可以先进行试验再大规模生产混凝土材料。当前很多混凝土生产厂家采用计算机系统进行原材料配比和投料顺序控制，有着较高的精准度。

结束语

混凝土结构耐久性会受到材料、设计、施工环境等不同因素的影响，所以在工程建设过程中要充分分析这些影响因素，提升混凝土结构耐久性，延长建筑的使用寿命。本文主要材料方面、施工管理方面分析了混凝土结构耐久性内容，能够对进一步延长耐久性提供参考和帮助，这对于延长建筑寿命具有现实意义。

参考文献

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