摘要：当前我国绝大多数建筑采用的都是钢筋混凝土结构,而在对钢筋混凝土结构进行设计的过程中,必须要对其耐久性问题做以足够的重视,有效地进行混凝土结构耐久性设计,因此本文就建筑结构设计中混凝土结构耐久性设计进行了一定的分析。
关键词：混凝土；钢筋；耐久性
引言
耐久性混凝土既是以耐久性为基本要求，在采用常规材料和工艺制造的水泥混凝土中掺入一定量的矿物掺和料和专用复合外加剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在施工时采取严格的质量控制措施制备的满足力学性能要求并具有较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土 。
1混凝土结构耐久性问题的重要性
土木工程结构设计中的首选形式，就是混凝土结构，它结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，应用范围十分广泛，随着新型建筑材料的出现，以及新的结构计算理论的提出，将来还会出现更多新的结构形式，但有一点是可以被肯定的，那就是最常用的结构形式仍然是混凝土结构。但是，这并不表明钢筋混凝土结构是完美的，实际上，从混凝土应用于土木工程至今的150年间，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的缘由而提早失效，达不到预定的使用年限，这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的则是由于使用荷载的不利变化而导致的，但更多的是由于结构的耐久性不足而造成的失效，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，致使钢筋锈蚀，而使结构发生早期损坏，丧失了结构的耐久性能，这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。
2影响混凝土耐久性的因素
造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样，主要可分为：（1）由温度变化引起的收缩膨胀裂缝，如冻融循环、除冰盐分对混凝土的剥蚀等物理变化；（2）由混凝土内部材料引起的碱集料反应，以及外部侵蚀性离子引起的，诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀以及碳化等化学变化；（3）机械破坏、冲击、磨损、流动淡水溶蚀作用、流动气体的磨蚀、冲蚀等机械破坏。从以下四个方面来分析影响混凝土耐久性的因素。
2.1原材料方面
（1）水泥。是混凝土中最主要的胶凝材料，选择优质的水泥对配制高强混凝土尤为重要。普通混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的一个主要因素。水泥因为强度提高、细度增大、硬化速度加快等因素，加剧了混凝土结构的开裂问题；对于大体积混凝土，必须注意为了防止温度裂缝，必要时需采用低水化热的水泥或在强度允许的条件下以优质矿物掺合料大量替代部分水泥。但是往往由于优质合格的集料资源日趋枯竭，只有采用质次或有问题的集料，如风化砂石等，对集料的质量没有引起足够的重视。
（2）矿物掺合料。不同种类的矿物掺合料其共性是都具有较大的比表面积，其复合胶凝效应可显著提高混凝土强度，改善耐久性。新拌和硬化混凝土的力学性能、耐久性能以及微观结构都得到不同程度的改善，因而，矿物掺合料已成为配制耐久性混凝土不可缺少的部分，一般掺合料的生产成本低于水泥，用于配制混凝土有显著的技术经济效益，主要有粉煤灰、高炉矿渣天然火山灰以及硅粉等。可以提高混 凝土拌和物的工作性，减少用水量。
2.2设计方面
对混凝土工程耐久性的研究试验工作大部分局限在试验室阶段，与实际使用环境脱节，更重要的是混凝土工程在设计过程中常常只考虑单一的破坏因素，忽视对实际中常发生的多个破坏因素引起的综合破坏作用。即对混凝土耐久性综合症缺少全面的认识。
1.3施工及维护方面
过于追求施工进度，对混凝土工程的施工质量控制不严，若混凝土的密实性差，周围环境恶劣，氯化物、氧和水分很容易会侵蚀到钢筋表面，引起腐蚀，钢筋锈蚀物使混凝与钢筋产生隔离，久而久之，使混凝土沿钢筋长度劈裂剥落，钢筋裸露，从而大大缩短结构的使用寿命。也不注意对混凝土结构进行必要的养护；在混凝土施工过程中为了满足 混凝土施工工作性要求，加大用水量、提高水灰比，因而导致混凝土的孔隙率很高，特别是其中毛细孔占相当大部分，毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其他有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久的不足。
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2.4投资环境方面
一方面，由于资金大量被拖欠，许多施工企业只好靠增加贷款组织生产，背负沉重的贷款利息，资金周转非常困难，企业生产举步维艰。这种状况，不仅形成全国巨额“债务链”，使正常的信用观念遭到破坏，潜在着严重的经济风险，而且直接制约了建筑工程质量的提高和企业经济效益的实现，严重影响着建筑业企业的健康稳定发展，在这样一个投资环境下，施工单位往往处于被动地位，进度和工程质量不能两全，施工单位，特别是一些私有企业常常会搞一些劣质、 廉价材料使在建筑产品上。难以确保工程质量，更谈不上什么耐久性 。
3提高混凝土结构耐久性的措施
3.1 控制混凝土氯离子的含量
（1）控制混凝土本身氯离子的含量。混凝土本身氯离子的含量主要是由组成混凝土的原材料决定的，即对混凝土的拌合水、砂石和外加剂等原料氯离子的含量要做检测，合格后方可使用。
（2） 控制外界氯离子的侵入。提高混凝土的密实性，这样可以很好地减少氯离子的渗透，提高混凝土对氯离子的抗透性。使用一定量的掺合料，加入掺合料可以提高混凝土的结构，改善混凝土本身的密实度，还可以增加混凝土对氯离子的吸附能力，减少自由氯离子的含量。
（3） 掺加钢筋阻锈剂。钢筋阻锈剂是掺入混凝土拌合物中的物质。主要是通过单分子的化学反应，抑制钢筋表面电池反应。
（4） 在混凝土表面涂防护层。在一些特殊环境中的混凝土结构可以在混凝土结构的表面涂抹一层防护层。可以提高混凝土的抗氯离子的渗透性。
3.2防止和抑制碱- 骨料反应的有效措施
（1） 使用非活性的骨料。骨料的活性级矿物组成是混凝土发生碱-骨料反应的重要条件，使用非活性的骨料是防止反应的最有效措施。所以正确选择非活性骨料非常重要。在工程中我们对每一批骨料的碱性、活性都应该做相应的实验测试，合格后方可使用。
（2） 控制混凝土的含碱量。碱性对混凝土有一定的保护，但是碱性是影响碱-骨料反应的主要因素之一。混凝土中的碱主要来自水泥，所以我们要选择低碱水泥，对混凝土中的碱的含量进行限制后使用。
（3） 使用矿物掺合料。矿物掺合料是抑制骨料反应的重要途径。掺加粉煤灰、矿渣和硅灰可以降低混凝土的碱性不仅能延缓或抑制碱-骨料反应，而且对混凝土的其他性能也有一定的改善作用。
3.3其他提高混凝土耐久性的有效措施
（1）保证混凝土的施工质量。混凝土浇筑后应按照施工操作规范进行振捣，并对混凝土表面抹光压平，以增加混凝土的密实性，降低混凝土的渗透性。认真做好混凝土的养护工作，对增强混凝土密实性、防止干缩开裂至关重要。
（2）禁止过早拆模和拆除支撑。对于现浇的梁、板、柱结构或板柱结构来说，施工过程中新浇筑的混凝土结构的自重和活荷载是由其模板及支撑于下部的已经浇筑好的结构但仍处于养护期间的混凝土结构共同支撑的，这个承载是一个变动体系。其结构形式和受力状态都随时间变化而变化。
（3）加强施工管理，减少人为错误而导致混凝土破坏。
4结束语
当今重大基础工程建设的迅猛发展和城市化高速推进已引起混凝土科学与工程界的倍加关注，大量水泥和混凝土材料的耗用不仅给环境保护和资源紧张带来了挑战，同时也是混凝土结构耐久性研究的巨大推动力。随着社会的不断发展，以及科技的不断进步，基于耐久性的建筑工程的混凝土在结构的设计方面一定还会有长足的发展空间。
参考资料
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[4]混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施[J].李学安.南水北调与水利科技.2009(2)
论文作者:胡柏庆
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/17
标签：混凝土论文; 耐久性论文; 钢筋论文; 骨料论文; 混凝土结构论文; 结构论文; 耐久论文; 《基层建设》2017年2期论文;