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摘要：混凝土结构是我国目前建筑业中应用最为广泛的一种结构，同时混凝土结构的耐久性也是所有建筑企业都无法忽略的问题。而目前我们对混凝土结构的认识还主要是在安全性上面，对耐久性缺乏足够的认识，从而导致混凝土结构在耐久性方面存在着一定的缺陷，影响建筑物的质量。混凝土的耐久性容易受多种因素的影响。对混凝土结构的耐久性以及设计方法进行研究能够让我们对其有一个充分的了解，弄清楚耐久性的设计方法，找出提高混凝土结构耐久性的方法，延长建筑物的使用寿命。
关键词：混凝土结构；耐久性设计；问题；方法；
中图分类号： TU375 文献标识码： A
引言
随着建筑水平的提高，人们对建筑物的质量要求越来越高，对混凝土结构的耐久性要求也越来越高。我国是一个建筑大国，随着经济的发展，建筑物的数量越来越多，规模也越来越大，因此，混凝土结构耐久性也成为我们必须要关注的话题。对研究影响耐久性的因素，确定最佳的设计方法，使设计的结构具有更好的耐久性，使建筑物具有更佳的安全性能。本文首先介绍了混凝土结构耐久性的概念、设计方法以及存在问题，然后介绍了提高耐久性设计的方法。
一、混凝土结构耐久性的概念
混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在所处的空间中，正常的受到外界各种因素如风、雨等的影响，不需要投入大量的物力进行维修，同样可以保持结构的安全性以及实用性。环境、功能以及经济是混凝土结构耐久性概念中必不可少的三个部分，环境是指混凝土结构所处的外部环境；功能是指经过一段时间混凝土结构能够继续保持其实用性和安全性；经济是指混凝土结构在使用过程中不需要投入大的资金进行维修。混凝土结构的耐久性不仅要考虑对外部影响的承受能力，而且还包括结构的使用性能以及维修情况等。当混凝土结构发生耐久失效将导致结构的外形以及功能同样发生变化，影响建筑物的安全。
二、混凝土结构耐久性的影响因素
1、混凝土的碱--集料反应
碱--集料反应主要是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应，进而引起混凝土的膨胀、开裂、甚至破坏。目前，因碱——集料反应不得不拆除大坝、海堤、桥梁的事件并不在少数。混凝土的碱——集料反应必须要具备三个条件：有相当数量的碱、相应的活性集料、水分。避免混凝土的碱——集料反应可以采取以下方法：一是限制混凝土的碱含量；二是避免采用活性集料；三是掺用混合材。
2、混凝土的冻融破坏
当混凝土结构在冰点以下环境中时，混凝土内孔隙中的水将结冰，随之会产生体积膨胀进而形成各种压力。一旦压力达到一定程度时，就会导致混凝土破坏。混凝土的冻融破坏最显著的特征就是表面剥落，甚至在严重时还会露出石子。此外，混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少有着直接相关，孔小破坏作用就小，封闭的气泡多了，坑冻性也好。影响混凝土抗冻性的因素还有：孔结构、含气量、水灰比、集料的孔隙率、混凝土的饱和度等。
3、钢筋的锈蚀
钢筋的锈蚀主要表现为钢筋在外部介质作用下产生的电化反应，生产了铁锈，也造成了混凝土顺筋裂缝，整体的混凝土结构受到了破坏。一方面，混凝土碳化和中性化主要是因混凝土的密实度不足，酸性气体渗入混凝土内与氢氧化钙作用；另一方面，钢筋会在拉应力和腐蚀性介质的共同作用下而形成脆性断裂，当钢筋内部存在缺陷，钢筋在腐蚀过程中能够产生少量氢气，会导致钢筋脆化。
三、混凝土结构的耐久性设计方法
1、材料方面的要求
要根据建筑物的所在地的环境以及其它影响条件选择最佳的材料。不同的环境对于混凝土的材料要求是不相同的，如在比较容易上冻的地方要注意根据上冻的次数在混凝土中加入适量的引气剂；如在氯比较容易遭到破坏的环境中时，要严格控制混凝土中氯成分的含量。
2、对混凝土结构的耐久性极限进行验证
首先要确定混凝土结构各部分构件的使用极限，重要的构件要进行重点监测；其次要建筑物的要求制作一个规格相同的模型，将所制造的模型在与建筑物建筑地点相同的条件下进行实验，找出耐久性使用的极限状态，根据结构验证所使用的材料以及结构是否符合所要求的标准，能否满足安全性能以及使用性能的要求。
3、掺加外加剂
高效减水剂的运用，能够使混凝土搅拌物在充分流动的同时，减少对水的使用量，使得水灰比不断的趋于合理，这样则能够降低毛细孔的出现几率。在混凝土施工过程中，为了保证混合物在充分的流动下形成有力的结构，需要在搅拌的过程中不断的加水，这时就会使得水泥混凝土结构中出现细孔，影响混凝土结构的稳定性。而如果合理的使用减水剂，则能够使水的使用量降低，通过减水剂的使用，能够使水泥质点的表面形成相同的电荷，使水泥形成较为稳定的状态，这时则会在水泥的表面形成一层水膜，实现减水的目的。
4、构造措施
构造措施是混凝土结构耐久性设计里面很重要的一个环节。以往的研究主要是集中在这一方面,也取得了比较成熟的结果。笔者认为,耐久性构造措施应该包括三个方面的内容:设计、施工以及使用阶段。同时,应该针对结构所处使用环境及结构设计目标使用期的不同,采取有针对性的耐久性构造措施。例如,在鋼筋锈蚀严重的地区,可采用在钢筋表面涂刷环氧类材料或者用纤维增强塑料筋代替钢筋。此外,结构在使用期间的检测与维护是不容忽视的,因为没有任何建筑物在环境的侵蚀下能保持完好无损。对于重要的公共基础设施工程以及生命线工程,必须强制进行定期的检测与维修。
5、消除混凝土自身结构破坏因素
在混凝土结构中，其自身也会存在着一些可能导致混凝土结构发生破坏的因素，使得混凝土失效。比如由于化学干缩剂的使用不当，则在干缩的过程中会造成混凝土表面发生大面积的干裂，水热化性能过高引起混凝土的裂缝，这些现象也大量的存在，因此，需要从混凝土自身的组成因素等方面，进行有效的控制，才能够实现对混凝土结构的耐久性的有效保证。
6、保证混凝土的强度
虽然在混凝土工程中，其耐久性与强度是两个不同的概念，但是他们中间却存在着一定的联系，而且这些联系的产生，是以混凝土内部结构作为基础的，同时都与混凝土配比的水灰比有关。在混凝土充分密实的情况下，混凝土的强度与其内部孔隙率有着直接的关系。而在高性能混凝土结构中，一般除了减水剂的应用，还需要使用大量的活性矿物质，这就使混凝土的密实性不断的提高，使得混凝土自身的强度和耐久性都得到较大的提升。现代社会的工程建筑材料，要求混凝土具有高效的耐久性。高性能的混凝土的特点就是低水灰比，在选用优质材料，除水泥、水和骨料外，还必须添加大量的减水剂和活性矿物掺料，减少用水量，从而降低混凝土内部的孔隙率，减少体积的收缩，提高强度，从而达到增强耐久性的目的。
结束语
另外,建设过程中的管理与施工质量的控制对耐久性是相当重要的。对常规的强度设计来说,钢筋位置的偏差、混凝土养护的质量可能影响不是很大。但对于耐久性来说,钢筋位置出现有损保护层的偏差或者表层混凝土养护不良,那将急剧影响钢筋开始锈蚀的时间。所以,保证施工质量应该作为设计文件中一个特殊和特别重要的内容,专门编制《耐久性混凝土施工及验收规范》是一个不错的选择。
参考文献
[1]刘新安:《混凝土耐久性浅析》,《经营管理者》,2013年26期.
[2]徐皇冈: 《提高变电站建(构)筑物使用寿命措施》,《电网与清洁能源》,2013年06期.
关键词：混凝土结构；耐久性设计；问题；方法；
中图分类号： TU375 文献标识码： A
引言
随着建筑水平的提高，人们对建筑物的质量要求越来越高，对混凝土结构的耐久性要求也越来越高。我国是一个建筑大国，随着经济的发展，建筑物的数量越来越多，规模也越来越大，因此，混凝土结构耐久性也成为我们必须要关注的话题。对研究影响耐久性的因素，确定最佳的设计方法，使设计的结构具有更好的耐久性，使建筑物具有更佳的安全性能。本文首先介绍了混凝土结构耐久性的概念、设计方法以及存在问题，然后介绍了提高耐久性设计的方法。
一、混凝土结构耐久性的概念
混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在所处的空间中，正常的受到外界各种因素如风、雨等的影响，不需要投入大量的物力进行维修，同样可以保持结构的安全性以及实用性。环境、功能以及经济是混凝土结构耐久性概念中必不可少的三个部分，环境是指混凝土结构所处的外部环境；功能是指经过一段时间混凝土结构能够继续保持其实用性和安全性；经济是指混凝土结构在使用过程中不需要投入大的资金进行维修。混凝土结构的耐久性不仅要考虑对外部影响的承受能力，而且还包括结构的使用性能以及维修情况等。当混凝土结构发生耐久失效将导致结构的外形以及功能同样发生变化，影响建筑物的安全。
二、混凝土结构耐久性的影响因素
1、混凝土的碱--集料反应
碱--集料反应主要是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应，进而引起混凝土的膨胀、开裂、甚至破坏。目前，因碱——集料反应不得不拆除大坝、海堤、桥梁的事件并不在少数。混凝土的碱——集料反应必须要具备三个条件：有相当数量的碱、相应的活性集料、水分。避免混凝土的碱——集料反应可以采取以下方法：一是限制混凝土的碱含量；二是避免采用活性集料；三是掺用混合材。
2、混凝土的冻融破坏
当混凝土结构在冰点以下环境中时，混凝土内孔隙中的水将结冰，随之会产生体积膨胀进而形成各种压力。一旦压力达到一定程度时，就会导致混凝土破坏。混凝土的冻融破坏最显著的特征就是表面剥落，甚至在严重时还会露出石子。此外，混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少有着直接相关，孔小破坏作用就小，封闭的气泡多了，坑冻性也好。影响混凝土抗冻性的因素还有：孔结构、含气量、水灰比、集料的孔隙率、混凝土的饱和度等。
3、钢筋的锈蚀
钢筋的锈蚀主要表现为钢筋在外部介质作用下产生的电化反应，生产了铁锈，也造成了混凝土顺筋裂缝，整体的混凝土结构受到了破坏。一方面，混凝土碳化和中性化主要是因混凝土的密实度不足，酸性气体渗入混凝土内与氢氧化钙作用；另一方面，钢筋会在拉应力和腐蚀性介质的共同作用下而形成脆性断裂，当钢筋内部存在缺陷，钢筋在腐蚀过程中能够产生少量氢气，会导致钢筋脆化。
三、混凝土结构的耐久性设计方法
1、材料方面的要求
要根据建筑物的所在地的环境以及其它影响条件选择最佳的材料。不同的环境对于混凝土的材料要求是不相同的，如在比较容易上冻的地方要注意根据上冻的次数在混凝土中加入适量的引气剂；如在氯比较容易遭到破坏的环境中时，要严格控制混凝土中氯成分的含量。
2、对混凝土结构的耐久性极限进行验证
首先要确定混凝土结构各部分构件的使用极限，重要的构件要进行重点监测；其次要建筑物的要求制作一个规格相同的模型，将所制造的模型在与建筑物建筑地点相同的条件下进行实验，找出耐久性使用的极限状态，根据结构验证所使用的材料以及结构是否符合所要求的标准，能否满足安全性能以及使用性能的要求。
3、掺加外加剂
高效减水剂的运用，能够使混凝土搅拌物在充分流动的同时，减少对水的使用量，使得水灰比不断的趋于合理，这样则能够降低毛细孔的出现几率。在混凝土施工过程中，为了保证混合物在充分的流动下形成有力的结构，需要在搅拌的过程中不断的加水，这时就会使得水泥混凝土结构中出现细孔，影响混凝土结构的稳定性。而如果合理的使用减水剂，则能够使水的使用量降低，通过减水剂的使用，能够使水泥质点的表面形成相同的电荷，使水泥形成较为稳定的状态，这时则会在水泥的表面形成一层水膜，实现减水的目的。
4、构造措施
构造措施是混凝土结构耐久性设计里面很重要的一个环节。以往的研究主要是集中在这一方面,也取得了比较成熟的结果。笔者认为,耐久性构造措施应该包括三个方面的内容:设计、施工以及使用阶段。同时,应该针对结构所处使用环境及结构设计目标使用期的不同,采取有针对性的耐久性构造措施。例如,在鋼筋锈蚀严重的地区,可采用在钢筋表面涂刷环氧类材料或者用纤维增强塑料筋代替钢筋。此外,结构在使用期间的检测与维护是不容忽视的,因为没有任何建筑物在环境的侵蚀下能保持完好无损。对于重要的公共基础设施工程以及生命线工程,必须强制进行定期的检测与维修。
5、消除混凝土自身结构破坏因素
在混凝土结构中，其自身也会存在着一些可能导致混凝土结构发生破坏的因素，使得混凝土失效。比如由于化学干缩剂的使用不当，则在干缩的过程中会造成混凝土表面发生大面积的干裂，水热化性能过高引起混凝土的裂缝，这些现象也大量的存在，因此，需要从混凝土自身的组成因素等方面，进行有效的控制，才能够实现对混凝土结构的耐久性的有效保证。
6、保证混凝土的强度
虽然在混凝土工程中，其耐久性与强度是两个不同的概念，但是他们中间却存在着一定的联系，而且这些联系的产生，是以混凝土内部结构作为基础的，同时都与混凝土配比的水灰比有关。在混凝土充分密实的情况下，混凝土的强度与其内部孔隙率有着直接的关系。而在高性能混凝土结构中，一般除了减水剂的应用，还需要使用大量的活性矿物质，这就使混凝土的密实性不断的提高，使得混凝土自身的强度和耐久性都得到较大的提升。现代社会的工程建筑材料，要求混凝土具有高效的耐久性。高性能的混凝土的特点就是低水灰比，在选用优质材料，除水泥、水和骨料外，还必须添加大量的减水剂和活性矿物掺料，减少用水量，从而降低混凝土内部的孔隙率，减少体积的收缩，提高强度，从而达到增强耐久性的目的。
结束语
另外,建设过程中的管理与施工质量的控制对耐久性是相当重要的。对常规的强度设计来说,钢筋位置的偏差、混凝土养护的质量可能影响不是很大。但对于耐久性来说,钢筋位置出现有损保护层的偏差或者表层混凝土养护不良,那将急剧影响钢筋开始锈蚀的时间。所以,保证施工质量应该作为设计文件中一个特殊和特别重要的内容,专门编制《耐久性混凝土施工及验收规范》是一个不错的选择。
参考文献
[1]刘新安:《混凝土耐久性浅析》,《经营管理者》,2013年26期.
[2]徐皇冈: 《提高变电站建(构)筑物使用寿命措施》,《电网与清洁能源》,2013年06期.