摘要：人们对城市生活的向往，直接促进了当代房产行业的发展，使得相关建筑行业急速发展，与此同时，需求的耐久性建筑体积显著增加，所以越来越多的也是高工程结构设计的要求，设计施工为了给人们更安全，使用时间更加长远，在日积月累在损耗较小，本文就简单叙述一些设计原则、方法、分析以及提高的相应措施。认为科学合理的混凝土结构设计是提高混凝土耐久性的关键，下面分析了基于耐久性的结构设计施工过程，希望对今后的技术发展有所帮助。
关键词：建筑工程；耐久性；结构设计
1、混凝土耐久性的设计及原则
在混凝土结构的应用中，周围环境明显会导致混凝土结构材料性能随着使用时间的延长而发生变化和劣化。因此，混凝土结构耐久性设计是混凝土结构设计中的重中之重。在相关建组设计的初始，作为甲方就要明确使用性质，才好让设计人员切实设计混泥土使用的相关参数，在混凝土土耐久性设计中，清楚耐久性的性质、可以使用的时间，我国新修订的《建筑结构设计统一标准》已经明确把结构设计的使用年限划分为4类见表3-4。目前，对耐久性失效标准的定义还没有统一的认识。对于一般钢筋混凝土结构，大多数观点认为耐久性存在两种失效标志。一是混凝土土耐久性的退化直接导致结构的变形，不能满足正常使用的要求。主要原因是钢筋锈蚀然后沿钢筋混凝土开裂使其成为正常使用耐久性破坏标准。二是结构性能下降，导致结构承载力下降。当承载力达到极值状态时，这被称为承载能力的耐久性失效标准。前者易于区分，提出了多种计算方法。然而，后者的失效标准很难界定。对于耐久性损伤的混凝土结构，目前尚无公认的承载力计算方法。
2、混凝土耐久性结构的设计方法
2.1耐久性极限状态设计法
耐久性设计包括计算和结构部件。计算部分与现行混凝土结构设计规范的设计方法相协调，引入耐久性设计概念，可表示为类型：S -内力设计值；R-元件电阻设定值；采用基于可靠性数学和规范的蒙特卡罗方法，得到构件经过时间t函数（t）后的可靠性指标耐久性设计系数Eta = f [beta（t）]：Eta =0/[beta 0+ beta t - beta（t）]，类型：beta 0-当前设计规范公式的可靠性指标；贝塔t——t时刻所需可靠指标的确定值；（t）——随着时间的增加，构件的阻力R减小。假定其主要原因是混凝土强度和钢筋强度的降低。通过统计回归，得到t时刻后某一部位某一构件的可靠指标。
2.2耐久性极限状态设计法
设计原则是在使用寿命中抵抗环境作用的能力大于环境作用对结构的影响，即R——结构构件抵抗环境作用的能力。环境影响按环境类别确定，工作环境分为大气环境、土壤环境、海洋环境、受环境水影响的环境和特殊工作环境6类。根据结构的工作环境条件，确定耐久性极限状态极显著的标志，将凝土结构的大气环境耐久性极限状态分为：钢结构的构件不允许锈蚀（如预应力钢筋、结构的小直径钢、塑性铰的旗舰钢、要求受拉钢筋等），混凝土碳化达到主要钢筋的耐久性极限状态，表面有标志；对于允许有限腐蚀的构件，钢截面质量损失率达到1%作为耐久性极限状态的标志。基于近似概率法的耐久性设计包括计算和施工。电表是配合现行混凝土结构设计规范设计的一部分，引入耐久性设计的概念，其表达式为：S eta或更少R型：S -内力设计值；R-元件电阻设定值；采用基于可靠性数学和规范的蒙特卡罗方法，得到构件经过时间t函数（t）后的可靠性指标耐久性设计系数Eta = f [beta（t）]：Eta =0/[beta 0+ beta t - beta（t）]，类型：beta 0-当前设计规范公式的可靠性指标；贝塔t——t时刻所需可靠指标的确定值；（t）——随着时间的增加，构件的阻力R减小。假定其主要原因是混凝土强度和钢筋强度的降低。通过统计回归，得到t时刻后某一部位某一构件的可靠指标。
3、高性能混凝土耐久性设计分析
（1）耐久性设计应首先满足低渗透性的要求。根据工程设计的抗渗性指标，确定氯离子扩散数的要求作为一次水胶比的依据（水胶比一般不大于0.42）。
（2）胶结材料总量应大于设计强度等级相同的传统混凝土中水泥用量，以保证良好的施工性能，提高混凝土耐久性。不同强度等级的混凝土，胶凝材料应不小于400kg/m3，不大于400kg/m3。
（3）砂率根据混凝土施工情况进行调整。为混凝土的弹性模量。出砂率不超过45%。
（4）由于胶凝材料中各组分的密度差异较大，应采用绝对体积法计算混合比。混凝土的混合物应具有最小的砂粒孔隙度。
（5）测试结束后，应检查是否符合设计要求，并根据准备强度进行测试。混凝土配制强度（MPa）
4、提高混凝土结构耐久性的具体措施
4.1提高混凝土结构地基基础的设计
大量工程实例表明，混凝土结构耐久性与钢筋保护层厚度有直接关系。在CEB指南耐久混凝土结构的设计，明确提出，在混凝土结构的设计，如果实际的混凝土保护层是不到一半的设计标准，氯离子进入混凝土结构内部约四分之三的时间早。因此，在混凝土设计过程中，有必要保证混凝土保护层的厚度，从而有效提高混凝土的耐久性。一般选用C20~C30混凝土进行施工，其保护层厚度应大于40mm，以保证混凝土结构在设计寿命内不需要进行修补
4.2严格混凝土的配合比
研究表明，混凝土配合比对混凝土结构耐久性的影响可达75%。因此，在设计配合比时，不仅要满足施工技术的需要，还要满足施工项目总强度和整体质量的需要。在混凝土配制过程中，需要进行多次试验来确定混凝土配合比，以满足施工项目和周围环境的要求。具体来说，要充分考虑周围湿度、pH值、二氧化碳含量等因素，以保证混凝土的配合比能够满足建筑工程使用寿命的要求。
4.3防止继续劣化的措施
（1）涂层的方法。一些防护装饰材料应用于表面覆盖的组件，如丙烯酸砂浆、环氧树脂砂浆、氯乙烯涂料，或添加一层水泥砂浆（厚度20毫米左右），可以防止空气中的氧气和盐继续入侵，进一步推迟混凝土碳化和防止钢筋腐蚀。
（2）阴极防腐方法。由于不同盐浓度的混凝土，钢筋之间的电位差，阴极的腐蚀钢筋，可用于应用一层导电涂层表面的混凝土或埋导电材料（铂丝等），并与直流电源的正极连接，形成一个新的潜在差异，因此原钢骨架转换为阴极，和钢铁的腐蚀可以克制。
结语
综上所述，本文深入分析了建筑工程混凝土结构的耐久性设计的基础上，详细分析混凝土结构耐久性的设计原理和方法，并提出了提高混凝土耐久性的措施，有效地保证了长阻力的混凝土结构，希望通过本文的分析，以提高我国建筑工程混凝土结构的耐久性有一定的帮助
参考文献：
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[3]郝杰.建筑构造对结构耐久性的影响[J].投资与创业，2012（9）.
论文作者:刘竹梅
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第30期
论文发表时间:2019/9/16
标签：耐久性论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 钢筋论文; 构件论文; 结构论文; 环境论文; 《建筑细部》2018年第30期论文;