摘要：建筑行业的发展直接影响到我国经济发展以及国民的生活水平，混凝土在建筑工程中有无法替代的位置，所以建筑工程中混凝土各种性能的研究是建筑行业一直关注的问题，其中混凝土的耐久性是影响混凝土质量的一个重要方面，也是当前结构工程学重点研究的项目之一。本文首先分析了影响混凝土结构耐久性的主要因素，以此为基础，提出了提高混凝土耐久性的途径，进一步给出了混凝土结构耐久性的设计要求。
关键词：建筑工程；混凝土；耐久性；结构设计
引言
良好的结构设计可以使混凝土在使用期限内保持良好的安全性和使用性，而不需要花费大量资金在材料的选择上。我国的混凝土结构耐久性有着突出的问题，主要表现为南锈北冻的问题，随着时间的推进，全国各地都在进行混凝土的维修、加固工作，混凝土的耐久性严重影响了混凝土的使用寿命，造成不必要的经济损失，甚至会造成安全事故。因此，加强对混凝土结构耐久性的研究是目前混凝土发展的一个重要研究课题，已经引起了学术界和工程界的广泛关注。
一、影响混凝土结构耐久性的主要因素
（一）碳化
混凝土内设有钢筋结构，钢筋结构很容易被侵蚀，而混凝土自身防止钢筋侵蚀主要是通过在钢筋表面形成碱性薄膜，这种结构主要依赖于混凝土中的氢氧化钙。但是由于大气中存在酸性介质，会通过渗透等各种形式进入混凝土内部，一旦混凝土中的氢氧化钙与酸反应深度到达钢筋表面，便会消除钢筋表面的碱性薄膜，而使钢筋受到侵蚀，虽然混凝土的碳化是一个缓慢的过程，可能需要几十年，但是混凝土建筑本身要求较长的使用寿命，所以混凝土的碳化也不得不纳入考虑范围。
（二）化学侵蚀
当水中存在有害化学物时，化学物就有可能随着水进入到混凝土内部，有害化学物可以在短时间内完成与混凝土中成分的反应，严重损害混凝土的耐久性。有害化学物主要指酸性化学物和浓碱性化学物，酸性化学物，例如酸雨、工业污染等含的酸性物质，会与水泥发生化学反应，造成混凝土的破坏；浓碱性化学物会使混凝土胀裂、剥落，同样会造成混凝土的破坏[2]。
（三）冻融破坏
冻融破坏主要是因为混凝土的抗冻性不够，这是北方建筑尤其需要注意的问题。除了使用材料外，孔结构是影响混凝土抗冻性的主要因素。混凝土的孔隙率和孔径分布决定了孔溶液的冰点和结冰量[2]。孔溶液高的冰点会造成混凝土在较高温度下就开始结冰，反复结冰多次会使混凝土的损伤累积量达到破坏值，而造成混凝土的破坏。孔溶液的结冰量越多，会造成混凝土内部受到越大的静水压力，混凝土的冻融破坏就越严重。
（四）碱集料反应
混凝土集料中的某些活性矿物质在一定能的条件下会与混凝土微孔中的碱性溶液产生化学反应。化学反应不仅破坏混凝土的原有成分，还会产生碱、硅酸盐凝胶等物质，造成混凝土吸水膨胀，体积增大，从而进一步导致混凝土的剥落、开裂、强度降低，甚至破坏，而目前尚未有有效的修补方法，故被形象称为混凝土的“癌症”[2]。
二、提高混凝土耐久性的途径
（一）掺入高效减水剂
在保证混凝土拌和物所需流动性的同时尽可能降低用水量，减小水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构，这个絮凝状结构会降低了新拌混凝土的工作性。当加入减水剂后，减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷，在电性斥力的作用下，不但使水泥—水体系处于相对稳定的悬浮状态，还会在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝状的絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的[3]。
（二）保证混凝土的强度
混凝土的强度与混凝土的耐久性有着很大的关联。降低混凝土的孔隙率可以明显提高混凝土的强度，混凝土孔隙率的提高会使混凝土抗渗性能得到改善，从而耐久性也得以提高。提高凝土强度主要受到水灰比的影响，在混凝土中加入高效减水剂和活性矿物掺料是提高混凝土强度的主要措施，他们可以明显降低混凝土中水的含量，提高混凝土的致密性，从而提高混凝土的强度和耐久性。
（三）严格的计量控制
混凝土材料用量的偏差量多在百分之二十以下，想要保证混凝土的耐久性必须保证混凝土材料用量的严格控制。混凝土配制时必须要有人进行材料质量把控和材料用量把控，严格要求所有用料都要过磅，有专门的计量人员，在用料拌合过程中，也要有专人进行监督，严格遵守拌合时间，一旦出现问题，保证责任落实到个人。
三、混凝土结构耐久性设计
（一）结构构造的设计
根据预应力混凝土、普通混凝土的差别，针对设计使用年限和侵蚀环境，选取合适的混凝土保护层厚度。当构件所处环境锈蚀严重时，受力钢筋最小直径≥16.5 mm。结构表面形状则对排水有利于，并能防积水，在室外的构件设置滴水沟，例如位于海岸浪溅区桥墩的部位等。当构件对所处环境下化学腐蚀严重时，则混凝土表面浸涂防腐层[1]。
（二）施工要求
在混凝土耐久性有特别要求如抗冻、抗渗、抗化学腐蚀、耐磨等时，施工前按抗腐蚀等级，进行混凝土配合比试配，选择最优配合比。在混凝土浇筑前，对钢筋位置、保护层垫块尺寸要进行检查，确保护层厚度。在浇筑大面积混凝土时，应对施工缝位置进行合理确定，避免冷缝出现，禁止洒水抹面，工作面尽量减少暴露。在混凝土养护期间，防止支撑过早拆除[1]。
（三）耐久材料的选择
混凝土配合比及原材料的选择，应该考虑到多方面因素，对于不同地区或者不同类型的建筑物要进行具体考虑，根据建筑物的设计要求、环境条件等进行科学合理的材料选择。例如，混凝土用于冻融环境时，应着重考虑加强混凝土的抗冻性；混凝土用于有氯侵蚀环境时，要严格的控制对混凝土中的氯离子含量等。
四、结语
我国的建筑工程还存在较多的问题，尤其是在混凝土耐久性方面还有很大的提升空间。本文在一定的研究基础上，从混凝土结构构造的设计、施工要求、耐久性材料的选择等多方面对建筑工程混凝土的耐久性及其结构设计进行了考虑，但是混凝土耐久性及其结构设计是一项长期的任务，对其还应该进行各方面更深入的研究。
参考文献：
[1]王琳.建筑工程混凝土的耐久性能及其结构设计[J].混凝土，2018（06）：132-135+140.
[2]李玉军.谈谈建筑工程施工中混凝土结构的耐久性[J].民营科技，2010（07）：303.
[3]姜梅.对建筑工程混凝土耐久性问题的认识[J].内蒙古科技与经济，2009（11）：116-117.
论文作者:袁立新
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签：混凝土论文; 耐久性论文; 钢筋论文; 化学论文; 孔隙论文; 建筑工程论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第27期论文;