2018增加混凝土结构耐久性浅议
摘要：混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其使用材料和自身使用环境的特点，使混凝土结构存在严重的耐久性问题。本文通过混凝土结构的分析，从结构的设计，结构损害以及使用功能方面探讨了如何让混凝土结构更耐久。http://
关键词：混凝土结构耐久性
中图分类号：TU375文献标识码：A
随着我国经济的发展,混凝土结构已经取代砖混结构,成为最主要的结构形式。每年都有大量的房屋投入使用,但是由于我国设计和施工水平较低,在未来的30年后,将会有一大批的混凝土结构开始进入结构老化期。因此对于混凝土结构耐久性的研究是一项非常有意义的课题。 我国对混凝土耐久性研究起步较晚,我国的城镇化率还不高,目前大致处于第二阶段即大规模新建与维修并重阶段,所以我们可以学习西方发达国家的经验,从结构设计阶段、施工阶段、直到加固维修阶段,提高混凝土结构的耐久性,为我们的国家节约宝贵的资源。介绍了混凝土的孔结构,因为孔结构是主要有害物质的通道,再次介绍了由于孔结构引起的混凝土的渗透和冻融问题,重点论述了混凝土碳化机理及影响混凝土碳化的主要因素及混凝土碳化深度公式。最后得出最终的结论：通过介绍已有工程实例的检测结果,然后基于混凝土碳化理论对检测的各个构件进行寿命预测,得出各个抽检构件的耐久性系数Kn,根据第三章建立的评估方法,对上部结构进行了耐久性评判。整个上部结构的耐久性等级为C级,需要进行处理才能满足构件的耐久性要求，后才能继续安全地使用本建筑。
自从混凝土结构在土木工程中得到应用以来，它的诸多优点已经得到充分体现，因此混凝土结构是目前应用最广泛的结构。虽然混凝土结构具有寿命长和较长时间无需维护的特点，但任何结构在长期的自然环境和使用环境的双重作用下，其功能将逐步衰减，这是一个不可逆的客观规律。混凝土结构在外部因素及其自身内在因素作用下，其安全性和使用功能都将有所下降。在这种情况下，混凝土结构耐久性问题就日益突出。 从混凝土应用于土木工程至今，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限；这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的不利变化引起的，但更多的是由于结构的耐久性不足导致的；特别是沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，导致钢筋锈蚀而使结构发生早期损坏，丧失了结构的耐久性能，已成为实际工程中的重要问题。早期损坏的结构需要花费大量的财力进行维修补强，甚至造成停工停产的巨大经济损失。 所谓混凝土结构耐久性，是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力，通过进一步的分析可以发现，引起结构耐久性失效的原因存在于结构的设计、施工及维护的各个环节。首先，虽然在许多国家的规范中都明确规定钢筋混凝土结构必须具备安全性、适用性与耐久性，但是，这一宗旨并没有充分地体现在具体的设计条文中，使得在以往的乃至现在的工程结构设计中普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。 在施工、设计、维护等都会影响混凝土耐久性。常见的施工问题如混凝土质量不合格、钢筋保护层厚度不足都有可能导致钢筋提前锈蚀。另外，在混凝土结构的使用过程中，由于没有合理的维护而造成结构耐久性的降低也是不容忽视的，如对结构的碰撞、磨损以及使用环境的劣化，都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。 现有混凝土结构耐久性问题是多方面的，主要原因是结构的缺陷和损伤以及使用要求的改变，归纳起来有如下几方面: 一、结构设计原因 建筑物在设计时，虽然设计人员最大可能考虑了影响建筑安全和使用的诸多因素，在结构上采取各种处理措施，但是，由于当时技术水平有限，实际的工程结构有不同的结构特点、使用环境以及施工质量差异，再加上其它诸多不合理及失误之处，均可能在建筑中留下隐患，从而导致耐久性问题的出现。 二、结构损害 恶劣的使用环境是引起结构缺陷和损伤的一个主要原因。按作用性质分，外部使用环境对结构的侵蚀作用一般可分为物理作用、化学作用、生物作用。意外灾害也是结构损害的一个重要原因。对工程结构而言，火灾是最为常见及损害最严重的意外灾害。火灾的屡屡发生，对混凝土结构会造成不同程度的损伤，影响安全性及使用性。另外，使用不当也会造成对结构的损害。例如拆除承重结构、随意扩建甚至加层等。 三、使用功能的改变 一些建筑物业主随着社会发展、生产力水平提高，会调整建筑物使用功能，如原来的写字楼改变为超市，已有的多层房屋加层至小高层房屋，这些使用功能和要求的改变，都将使原有结构可靠性发生改变，这就使原有结构耐久性程度的问题变得十分重要。
影响混凝土结构耐久性的因数 混凝土结构的耐久性研究应考虑环境、材料和结构等方面的因素，这些因素可分为环境、材料、构件和结构四个层次。混凝土结构所处的环境可以划分为一般大气环境、海洋环境、土壤环境及工业环境等其中大气环境是民用混凝土结构所处的环境状态。混凝土的耐久性又可分为混凝土碳化、氯离子侵蚀、冻融破坏、碱-集料反应和钢筋锈蚀等。主要表现为混凝土的碳化。早期的混凝土呈碱性。当空气、土壤或是地下水中的酸性物质如CO2、HCl,S02,C12渗入混凝土表面与水泥石中的碱性物质发生化学反应的过程，称为混凝土的中性化混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式，它是空气中C02与水泥石中的碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。碳化会降低混凝土的碱性，破坏钢筋表面的钝化膜，使混凝土对钢筋失去保护作用，给混凝土中钢筋的锈蚀带来不利的影响。同时，混凝土中的碳化还会加剧混凝土的收缩，这些都有可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。所以，碳化与混凝土结构的耐久性密切相关，是衡量钢筋混凝土结构可靠度的重要指标。随着空气中C02浓度逐渐增加，工厂排泄废气不断增加，混凝土的碳化作用也越来越厉害。因此，混凝土的碳化作为一个不可忽视的问题，正受到人们越来越多的关注。
总之，在混凝土结构的使用阶段，应重视对结构的正常维护和管理。鉴于我国原有混凝土结构对耐久性考虑不够，应重视对服役混凝土结构的检测和评估，必要时进行修理和加固，以保证结构在使用期内的安全。对于混凝土结构易主而改变用途和作结构改造的行为，必须严格管理，并进行设计或加固计算，以确保在荷载或结构条件变化时结构的安全。
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