论文部分内容阅读
摘要：混凝土结构是建筑工程中的重要内容，其对建筑工程的质量有着直接的影响，为了实现耐久性的建筑工程混凝土结构，就需要对影响其结构的因素进行全面的分析，进而进行合理有效的方案设计，这也是建筑企业发展中需要重视的内容。
关键词：耐久性、建筑工程、结构、设计、分析
1建筑工程结构耐久性设计的重要性
我国基础工程建设目前得到了飞速发展，在很大程度上带动了建筑工程行业的发展，工程结构设计技术也有了很大提高。然而，一直以来建筑结构耐久性设计都是其中的重难点内容。当前主要的建筑结构形式是混凝土结构，而且多数人认为混凝土是稳定性、耐久性比较好的建筑材料，然而通过相关的研究显示，混凝土建筑结构在相应的应用环境下极易出现早期失效现象，甚至有的建筑结构应用20-30年后就容易出现稳定性急速下降的现象。近年来很多建筑安全事故都是由于建筑结构早期失效导致的，因此现代建筑工程设计中应该充分重视建筑结构耐久性设计，不断提高建筑结构耐久性设计水平。
2目前建筑工程结构耐久性设计中的主要问题
现阶段建筑结构耐久性设计的时候，由于没有全面、深入的认识，在实际设计工作中常常会通过经验式方法来补强结构，并没有建立一种系统性的耐久性设计体系，这样很容易导致耐久性建筑工程结构设计中出现以下几点问题：①建筑结构耐久性设计制度、设计规范以及设计标准等有待进一步完善，尚未形成一个可靠、完善、全面的技术体系，虽然针对抗氧离子、混凝土配合比以及结构保护层厚度等容易实现的指标提出了相应要求，然而并未系统性分析混凝土碳化以及钢筋锈蚀等情况。②影响耐久性的相关因素并未得到全面分析，进行建筑结构设计的过程中，并未强调实际的工艺问题以及结构设计细节的影响。③建筑工程结构设计的过程中并没有全面、正确的认识耐久性设计，这样会导致构件截面厚度相对较小、保护层厚度不足、混凝土强度等级降低以及钢筋直径偏小等诸多问题，这样会对建筑工程结构的稳定性、耐久性造成很大的影响。
3混凝土耐久性设计影响因素
3.1环境影响作用
环境是影响混凝土使用性能的主要因素。因此，在对混凝土结构进行设计时，应充分考量建筑物周围的运行环境，避免给混凝土结构带来影响。混凝土材料较其他材料不同的是：其若长期处于特殊的环境下，内部的结构就会随着时间的延长而发生变化，以此会给整个混凝土结构带来影响。因此，为了有效地提高混凝土结构的耐久性，延长建筑工程的使用寿命，需结合环境条件，对混凝土结构进行合理设计，确保充分地发挥出混凝土结构的应用优势。
3.2混凝土碳化
混凝土的碳化过程主要就是指：混凝土结构中所存在的部分碱性物质与空气环境中的二氧化碳发生了相应的化学反应，导致混凝土中的有关成分和结构发生变化，降低整个混凝土材料中的碱含量，这样混凝土结构中的钢筋就极易发生钝化，以此也就加剧了混凝土结构的腐蚀效率，影响其使用质量。因此，在具体设计时，应采取相应的保护措施，避免混凝土发生碳化，确保能够提升混凝土结构的抗碳化能力，以便能达到提高耐久性的目的。
3.3钢筋锈蚀
混凝土具有较强的碱性，而导致这一性能出现的主要原因为：混凝土结构内含有大量的氢氧化钙饱和溶液，导致钢筋表面产生致密的钝化膜，以此就能实现对混凝土内部结构的有效保护。但是，一旦混凝土内部结构与空气中的水分或者二氧化碳接触时，其就会发生相应的中和反应，降低了混凝土结构的碱性，以此也就失去了对钢筋结构的保护，导致钢筋随着时间的增长，逐渐出现锈蚀的情况。
4基于提高混凝土结构耐久性要求的建筑工程设计策略
4.1科学选择原材料
建筑工程设计中，应对原材料进行合理选择，从而确保混凝土结构的使用周期。混凝土一般情况下是由水泥、细骨料、粗骨料、水以及外加剂等原材料按照一定比例混合而成，然后经过石化反应，便成为了人造工程的主要原材料。为减轻水泥的紧缩，应使用粗骨料，将粗骨料与水泥浆混合起来，再加入细骨料、外加剂，硬化之后，便形成了混凝土材料。应对混凝土的配合比进行严格控制，从而确保混凝土的使用性能，提高混凝土结构的耐久性。
4.2控制水给混凝土结构造成的影响
目前来说，建筑工程施工中所涉及到的水主要包括工地用水、雨水、雾水以及地下水等，这些水均在一定程度上影响着建筑材料性能。为提高混凝土结构的耐久性，应做好对水的控制，减少水给混凝土结构造成的不利影响。建筑工程设计中，应注重对防水、防结露、防潮等工作的重视，科学设立相应的构造与基础设施。例如，可以设置防潮层、防水层、雨水口、檐口、天沟、踢脚、地漏、腰线、或者是室内外高差台阶等，来减少水给建筑物造成的危害。
4.3预防钢筋锈蚀
钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的一个主要因素。为有效预防钢筋锈蚀，应使用钢筋阻锈剂，从而减少钢筋锈蚀现象的发生。作为化学合成物的钢筋阻锈剂，可有效预防钢筋锈蚀问题的发生，有利于提高混凝土结构的刚度、强度。建筑工程中，目前比较常用的钢筋阻锈剂包括钝化剂、吸附性阻锈剂等。与此同时，也可以采取电化学方法来预防钢筋锈蚀问题。混凝土结构遭受氯离子入侵或者是发生碳化问题的时候，钢筋表面的钝化膜会发生损坏，从而使钢筋发生锈蚀，若是不加处理任其发展，则会使钢筋全部锈蚀，导致混凝土开裂，影响混凝土结构的耐久性。面对这样的情况，可应用再碱化、脱氯、阴极保护法等电化学方法对钢筋实施保护，从而预防钢筋锈蚀现象的发生，确保混凝土结构的耐久性。电化学方法的原理是，针对混凝土结构内部的钢筋，通过外表面的阳极导体施加直流电，使钢筋变成化学电池中的阳极，得到预防锈蚀的效果。
4.4预防混凝土碳化
混凝土碳化也是导致混凝土结构耐久性较差的主要原因之一。鉴于此，建筑工程设计中，应高度重视对混凝土碳化问题的预防。为预防混凝土碳化，可使用封闭土层的方法，从而使混凝土结构之外形成一层致密的保护层，防止外部环境与混凝土结构内部的物质产生化学反应，避免混凝土结构受到损坏。采取这样的方法，不仅可以有效减少混凝土碳化的发生，还可以预防寒冷环境下混凝土结构的冻融损坏，從而实现混凝土结构耐久性的提升。
4.5对混凝土浇筑质量进行严格控制
混凝土浇筑质量在很大程度上影响着混凝土结构的耐久性。鉴于此，建筑工程设计中，应注意对混凝土浇筑流程进行严格控制。首先，应对混凝土浇筑的温度进行合理控制，混凝土浇筑的温度不可过高，也不可过低，应尽量确保热度平稳，从而保障混凝土结构的性能。其次，应对混凝土浇筑的时长进行合理控制，不宜过短，也不宜过长。通过合理设计混凝土浇筑流程，明确混凝土浇筑时的要点，便可以提高混凝土浇筑质量。
结束语：近年来，高层建筑不断增加，使得混凝土结构的应用更加广泛。由于对建筑工程的建设质量和安全要求不断提升，带动了混凝土结构设计研究的增多。从混凝土结构的应用角度来说，受到自然环境和混凝土材料自身性能等因素的影响，极易出现耐久性不强的问题，影响着建筑的使用。因此，探索如何提高混凝土结构性能的方法，有着重要意义。
参考文献
[1]谢琪.近海地区海洋氯化物环境混凝土桥梁结构耐久性设计的思考与建议[J].公路工程，2018，43（5）：138-142，162.
[2]程长广，韩彦斌，袁悦，等.天津滨海新区地铁工程混凝土结构耐久性设计研究[J].工程质量，2018，36（9）：21-25.
关键词：耐久性、建筑工程、结构、设计、分析
1建筑工程结构耐久性设计的重要性
我国基础工程建设目前得到了飞速发展，在很大程度上带动了建筑工程行业的发展，工程结构设计技术也有了很大提高。然而，一直以来建筑结构耐久性设计都是其中的重难点内容。当前主要的建筑结构形式是混凝土结构，而且多数人认为混凝土是稳定性、耐久性比较好的建筑材料，然而通过相关的研究显示，混凝土建筑结构在相应的应用环境下极易出现早期失效现象，甚至有的建筑结构应用20-30年后就容易出现稳定性急速下降的现象。近年来很多建筑安全事故都是由于建筑结构早期失效导致的，因此现代建筑工程设计中应该充分重视建筑结构耐久性设计，不断提高建筑结构耐久性设计水平。
2目前建筑工程结构耐久性设计中的主要问题
现阶段建筑结构耐久性设计的时候，由于没有全面、深入的认识，在实际设计工作中常常会通过经验式方法来补强结构，并没有建立一种系统性的耐久性设计体系，这样很容易导致耐久性建筑工程结构设计中出现以下几点问题：①建筑结构耐久性设计制度、设计规范以及设计标准等有待进一步完善，尚未形成一个可靠、完善、全面的技术体系，虽然针对抗氧离子、混凝土配合比以及结构保护层厚度等容易实现的指标提出了相应要求，然而并未系统性分析混凝土碳化以及钢筋锈蚀等情况。②影响耐久性的相关因素并未得到全面分析，进行建筑结构设计的过程中，并未强调实际的工艺问题以及结构设计细节的影响。③建筑工程结构设计的过程中并没有全面、正确的认识耐久性设计，这样会导致构件截面厚度相对较小、保护层厚度不足、混凝土强度等级降低以及钢筋直径偏小等诸多问题，这样会对建筑工程结构的稳定性、耐久性造成很大的影响。
3混凝土耐久性设计影响因素
3.1环境影响作用
环境是影响混凝土使用性能的主要因素。因此，在对混凝土结构进行设计时，应充分考量建筑物周围的运行环境，避免给混凝土结构带来影响。混凝土材料较其他材料不同的是：其若长期处于特殊的环境下，内部的结构就会随着时间的延长而发生变化，以此会给整个混凝土结构带来影响。因此，为了有效地提高混凝土结构的耐久性，延长建筑工程的使用寿命，需结合环境条件，对混凝土结构进行合理设计，确保充分地发挥出混凝土结构的应用优势。
3.2混凝土碳化
混凝土的碳化过程主要就是指：混凝土结构中所存在的部分碱性物质与空气环境中的二氧化碳发生了相应的化学反应，导致混凝土中的有关成分和结构发生变化，降低整个混凝土材料中的碱含量，这样混凝土结构中的钢筋就极易发生钝化，以此也就加剧了混凝土结构的腐蚀效率，影响其使用质量。因此，在具体设计时，应采取相应的保护措施，避免混凝土发生碳化，确保能够提升混凝土结构的抗碳化能力，以便能达到提高耐久性的目的。
3.3钢筋锈蚀
混凝土具有较强的碱性，而导致这一性能出现的主要原因为：混凝土结构内含有大量的氢氧化钙饱和溶液，导致钢筋表面产生致密的钝化膜，以此就能实现对混凝土内部结构的有效保护。但是，一旦混凝土内部结构与空气中的水分或者二氧化碳接触时，其就会发生相应的中和反应，降低了混凝土结构的碱性，以此也就失去了对钢筋结构的保护，导致钢筋随着时间的增长，逐渐出现锈蚀的情况。
4基于提高混凝土结构耐久性要求的建筑工程设计策略
4.1科学选择原材料
建筑工程设计中，应对原材料进行合理选择，从而确保混凝土结构的使用周期。混凝土一般情况下是由水泥、细骨料、粗骨料、水以及外加剂等原材料按照一定比例混合而成，然后经过石化反应，便成为了人造工程的主要原材料。为减轻水泥的紧缩，应使用粗骨料，将粗骨料与水泥浆混合起来，再加入细骨料、外加剂，硬化之后，便形成了混凝土材料。应对混凝土的配合比进行严格控制，从而确保混凝土的使用性能，提高混凝土结构的耐久性。
4.2控制水给混凝土结构造成的影响
目前来说，建筑工程施工中所涉及到的水主要包括工地用水、雨水、雾水以及地下水等，这些水均在一定程度上影响着建筑材料性能。为提高混凝土结构的耐久性，应做好对水的控制，减少水给混凝土结构造成的不利影响。建筑工程设计中，应注重对防水、防结露、防潮等工作的重视，科学设立相应的构造与基础设施。例如，可以设置防潮层、防水层、雨水口、檐口、天沟、踢脚、地漏、腰线、或者是室内外高差台阶等，来减少水给建筑物造成的危害。
4.3预防钢筋锈蚀
钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的一个主要因素。为有效预防钢筋锈蚀，应使用钢筋阻锈剂，从而减少钢筋锈蚀现象的发生。作为化学合成物的钢筋阻锈剂，可有效预防钢筋锈蚀问题的发生，有利于提高混凝土结构的刚度、强度。建筑工程中，目前比较常用的钢筋阻锈剂包括钝化剂、吸附性阻锈剂等。与此同时，也可以采取电化学方法来预防钢筋锈蚀问题。混凝土结构遭受氯离子入侵或者是发生碳化问题的时候，钢筋表面的钝化膜会发生损坏，从而使钢筋发生锈蚀，若是不加处理任其发展，则会使钢筋全部锈蚀，导致混凝土开裂，影响混凝土结构的耐久性。面对这样的情况，可应用再碱化、脱氯、阴极保护法等电化学方法对钢筋实施保护，从而预防钢筋锈蚀现象的发生，确保混凝土结构的耐久性。电化学方法的原理是，针对混凝土结构内部的钢筋，通过外表面的阳极导体施加直流电，使钢筋变成化学电池中的阳极，得到预防锈蚀的效果。
4.4预防混凝土碳化
混凝土碳化也是导致混凝土结构耐久性较差的主要原因之一。鉴于此，建筑工程设计中，应高度重视对混凝土碳化问题的预防。为预防混凝土碳化，可使用封闭土层的方法，从而使混凝土结构之外形成一层致密的保护层，防止外部环境与混凝土结构内部的物质产生化学反应，避免混凝土结构受到损坏。采取这样的方法，不仅可以有效减少混凝土碳化的发生，还可以预防寒冷环境下混凝土结构的冻融损坏，從而实现混凝土结构耐久性的提升。
4.5对混凝土浇筑质量进行严格控制
混凝土浇筑质量在很大程度上影响着混凝土结构的耐久性。鉴于此，建筑工程设计中，应注意对混凝土浇筑流程进行严格控制。首先，应对混凝土浇筑的温度进行合理控制，混凝土浇筑的温度不可过高，也不可过低，应尽量确保热度平稳，从而保障混凝土结构的性能。其次，应对混凝土浇筑的时长进行合理控制，不宜过短，也不宜过长。通过合理设计混凝土浇筑流程，明确混凝土浇筑时的要点，便可以提高混凝土浇筑质量。
结束语：近年来，高层建筑不断增加，使得混凝土结构的应用更加广泛。由于对建筑工程的建设质量和安全要求不断提升，带动了混凝土结构设计研究的增多。从混凝土结构的应用角度来说，受到自然环境和混凝土材料自身性能等因素的影响，极易出现耐久性不强的问题，影响着建筑的使用。因此，探索如何提高混凝土结构性能的方法，有着重要意义。
参考文献
[1]谢琪.近海地区海洋氯化物环境混凝土桥梁结构耐久性设计的思考与建议[J].公路工程，2018，43（5）：138-142，162.
[2]程长广，韩彦斌，袁悦，等.天津滨海新区地铁工程混凝土结构耐久性设计研究[J].工程质量，2018，36（9）：21-25.