摘要: 对于建筑结构而言,工程的使用寿命与其耐久性有着直接的关系,也是使用过程中内部结构功能的一个项目。同时目前绝大多数的建筑工程都是由混凝土进行建设和构造的,其耐久性对整个建筑行业造成了严重的影响,因此在施工过程中一定要对其引起高度重视,进而才能确保其耐久性,也能促使工程的整体质量得到提高,从而促使建筑行业蓬勃发展。基于此,本文主要对建筑构造对结构耐久性的影响进行了分析。
关键词: 建筑构造;结构耐久性;影响
引言
由于结构耐久性不足引起的大量危害,使结构耐久性问题在土木工程领域已日益引起关注。结构的耐久性与所处环境有很大关系,而建筑构造作为满足建筑功能实现的一系列措施,确实对建筑结构所处的环境有着很大的影响。因此,探析影响结构耐久性的建筑构造,对进一步研究结构耐久性措施是很有意义的。
1、结构耐久性概述
土木工程结构常常处于各种环境条件下,将对相关结构构件产生影响,结构耐久性即结构材料在一定环境下出现劣化,但在使用期限内不需要额外加固处理还能保证其使用安全和一定外观的能力。结构耐久性本质上指结构对相关气候环境、腐蚀作用以及物理作用等破坏过程的抵抗能力,其通常被用作衡量工程质量的指标。
耐久性损伤指的是结构构件在复杂环境下耐久性出现损伤,从而难以保证建筑在正常维护状态下的使用年限,耐久性损伤经过长期的积累会导致结构性能出现劣化,承载力下降,从而影响整个建筑的使用性能,甚至带来极大的安全隐患。
2、对混凝土自身结构耐久性产生影响的主要因素
2.1 结构在设计上存在的因素
在对混凝土结构进行设计的时候,首先钢筋混凝土的保护厚度不够,并且开孔洞洞口边上的钢筋配比不恰当;然后沉降缝隙出现了不正确的情况,且伸缩缝结构也不是很正确;最后基础结构要构建在盐质地区,并且在进行隔热层和防滑层处理的时候出现了很多不适当情况。
2.2 材料质量不合格
首先在对水泥进行使用的时候,品种类别在运用的过程中存在不恰当,且由于水泥具有含碱量多的特点,对于细度比较小,含有很多Ca S的水泥,就会出现放热情况,从而增加了干燥现象的出现,同时因为收缩相对较大,就会促使混凝土出现开裂。然后对于矿物骨料的运用,使用了具有碱活性特点的矿物骨料,并且骨料细粒在配级时,存在一些方面的问题。最后在使用外加剂的时候存在问题:一是水泥在使用的过程中,存在着品种运用不当,并且水泥具有比较多的含碱量;二是包含大量的Ca S、细度相对比较小的水泥,放热就会导致干燥加剧,并且收缩比较大,就会使混凝土出现开裂现象;三是,运用碱活性矿物骨料;四是骨料细粒在配级的过程中存在着不当;五是,使用外加剂时存在不当。
2.3 施工过程中的质量不是很高
其一,关于施工,水灰比例对质量的要求比较高,例如:要想给施工带来很大的方便,就要不断增加水灰比,这样就可以大大增加孔隙率,且存在比较大的渗透现象。其二,水泥在使用量方面存在过大现象,例如: 在施工的时候施工时间有所缩短,同时在提高混凝土强度时水泥的使用量也在不断加大,这样就促使收缩现象的造成,或者因为水热化变大促使开裂现象的出现。其三,对模板进行比较早的拆模,例如:施工单位为了对施工时间进行缩短,在加快模板运转的过程中提前拆除模板,同时在进行混凝土养护时强度不可以对上部结构自身重量和荷载进行承担。其四,在对混凝土进行浇筑和养护时,存在不当或者出现了沉降微细裂缝,同时施工单位存在组织不当的行为,这样就非常容易造成施工缝隙的出现。其五,在施工中使用了氯离子的强悍剂,同时混凝土在搅拌的时候使用了海水。
2.4 外界环境恶化
首先天气气候出现了不正常的情况,包括:天气气候突然发生了变化,干湿环境出现了多次的交替;然后自然环境出现了恶化情况,这主要是因为工业和城市建设得到了进一步的发展,这样就很大程度造成空气质量下降,并且建筑物附近受到了二氧化碳、二氧化硫等气体的影响,促使这些气体侵蚀四周环境;最后建筑场地有大量有害物质入侵进去。
3、建筑构造的功能
3.1 建筑构造的任务
建筑构造是指在建筑物各组成部分中,综合运用多方面的技术知识,根据多种客观因素,以选材、选型、工艺、安装为依据,合理运用各种材料,有机地组合各种构配件,解决各构配件之间相互连接的方法和这些构配件在使用过程中的各种防范措施,是形成建筑物过程中必不可少的组成部分。建筑构造的主要任务就是根据建筑物的功能要求,充分考虑影响建筑构造的各种因素,正确选择材料,运用材料,提供符合适用、安全、经济、美观的构造措施和具体做法,以最大限度地满足建筑的使用功能,提高建筑物抵御自然界各种不利影响的能力,延长建筑的使用年限。
3.2 建筑构造的功能分析
根据建筑构造的主要任务,我们可以将建筑构造的功能划分为五个方面(如图1所示):
(1)保证建筑物的整体性。比如各构配件的连接节点构造。
(2)抵御外界各种因素侵袭的围护作用。比如房屋各组成部分为满足功能要求的相应建筑构造:防水层、防潮层、保温层、隔热层、隔声层、防火区域等。
(3)安全疏散及防护作用。比如地面、楼梯的防滑构造,楼梯的坡度、宽度构造尺寸,楼梯、阳台的护栏处理、门窗的设置和开启等。
(4)满足舒适美观的需要。比如建筑装修构造及一些细部构造尺寸。
(5)抵抗各种因素影响产生的变形。比如在房屋中变形缝的设置。
从上述的建筑构造的功能来看,目的都是为了实现建筑的预定功能,而在构造材料上和构造做法上提出了一定的要求,这些材料的功能如何,以及各构配件之间的组合是否合理,从整体上能否满足建筑功能的要求,实际上也是对建筑物的耐久性提供了可靠保证。
4、影响结构耐久性的建筑构造
根据上述分析,结合建筑构造的功能,我们可以将影响结构耐久性的建筑构造按照各自功能作用作如表1所示归类:
其中,避免水分侵袭的防水、防潮工程是建筑构造中对结构耐久性影响最大的构造措施。因为大多数的结构耐久性都与水有关。解决环境水问题的主要措施就是减少水分与构件接触的建筑构造-排水、防水、防潮、防结露措施。减少水分与构件接触,就相当于减少了水在混凝土构件中的渗透几率,从而也就减少了发生结构耐久性损伤的几率。而在避免低温和高温的建筑构造中,保温层、隔热层、防火区、防火墙等的合理设置将最大限度地延长构件的老化和破损时间。避免缝隙出现的变形缝及节点构造处理如何,从某种意义上,也是阻挡了水分、潮气、各种有害物质等侵入的通道。避免混凝土在腐蚀环境中工作的防腐工程则是有效地阻隔了各种化学有害物质对结构的侵害。避免混凝土磨损的建筑构造又是从物理的角度很好地起到保护结构耐久性的作用。
从表1也可以看出,有些建筑构造的功能是多重的,如装修构造,装修材料的选用和构造做法质量如何,不仅与防水程度有关系,而且,装修构造层对结构来说,还可以起到保护构件的作用。有些建筑构造在房屋建筑的许多位置出现,如防水层,不仅在屋顶要做,在楼地层的一些房间也要做,在地下室的墙体也需要等,再比如说隔气层,在屋顶、楼层及墙体也都要求设置等。总之,对结构耐久性都有影响。因此,如果我们将各具体的建筑构造按照建筑构造工程项目进行分类,那么,影响结构耐久性的建筑构造可分为如下7项:
(1)防水工程构造(包括排水、防水、防潮、防结露构造措施)
(2)防腐构造
(3)装修工程构造
(4)变形缝构造
(5)节点构造
(6)保温、隔热构造
(7)防火构造
5、结束语
综上所述,如何提升结构的耐久性、延长建筑的使用寿命一直是人们致力于研究的重要问题。本文从建筑构造的角度入手,分析了建筑构造影响结构耐久性的主要原理,并对影响结构耐久性的建筑构造进行了功能性的分类,旨在通过建筑构造设置的合理性和科学性来提升结构耐久性,从而提升建筑的使用寿命。
参考文献:
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[2]基于耐久性的混凝土结构现役建筑抗震性能评估[J]. 郭志勇,施荣. 建筑设计管理. 2014(12).
[3]影响结构耐久性的建筑构造研究[J].李佳.建筑技术开发. 2016(05).
论文作者:赖黛思
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签:耐久性论文; 建筑论文; 结构论文; 功能论文; 混凝土论文; 构配件论文; 构件论文; 《基层建设》2018年第22期论文;