摘要：随着经济社会的发展，混凝土结构的耐久性已经成为我们必须要关注的问题。研究混凝土结构的耐久性，找出提高其耐久性的方法，通过设计来提高混凝土结构的耐久性。我国对混凝土结构耐久性研究起步较晚，发展比较缓慢。因此，我们要充分吸收国外有关于混凝土结构耐久性的先进经验，制定出符合我国国情的规范要求；选择最佳的材料以及结构构造，对混凝土结构耐久性的极限进行验证，促进建筑行业的整体发展。
关键词：混凝土结构；耐久性；设计
一、混凝土耐久性含义
混凝土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安全、使用功能和外观要求的能力。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能小仅仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。混凝土耐久性主要包括以下几方面：
1、抗渗性：即指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性对混凝土的耐久性起着重要的作用，因为抗渗性控制着水分渗入的速率，这些水可能含有侵蚀性的化合物，同时控制混凝土受热或受冷时水的移动。
2、抗冻性：混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力。在寒冷地区，尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土，要求具有较高的抗冻性能。
3、抗侵蚀性：混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中，有可能遭受化学侵蚀而破坏。一般的化学侵蚀有水泥浆体组分的浸出、硫酸盐侵蚀、氯化物侵蚀、碳化等。
二、现行规范中的耐久性设计方法与问题
现行混凝土结构设计与施工规范主要考虑的是荷载作用下结构安全性与适用性的需要，至于结构长期使用过程中由于环境作用引起材料性能劣化的影响，则被置于比较次要和从属的地位。对于大气环境作用温度、湿度、降水、冻融、氧、二氧化碳与盐雾、二氧化硫、汽车尾气等空气污染物)以及水体、土体环境中氯盐、硫酸盐、碳酸等化学物质侵蚀对结构安全性与适用性的影响，规范主要采取宏观控制混凝土材料的组成并通过结构构造措施的办法，认为这样就能满足环境作用卜的耐久性需要，同时也回避了结构的具体使用年限。
这种传统的耐久性设计方法，通常是针对不同的环境作用，提出混凝土应采用的原材料，混凝土的最低强度等级、最小水泥用量和最高水灰胶)比，以及钢筋的混凝土保护层最小厚度，表而裂缝的最大宽度等。由于环境作用和混凝土耐久性的复杂性，这种方法从一开始就低估了冻融、干湿交替和盐类环境对钢筋与混凝土的腐蚀作用；此外，自从混凝土得到大量应用以来，因水泥工业提供的产品早期强度和细度不断提高，工程施工建设速度不断加快、环境条件不断恶化，又都对混凝土耐久性带来伤害。今天的低强度混凝土，由于水灰比因水泥强度提高得以增大等原因，其耐久性比几十年前同样强度的混凝土低得多。
我国混凝土结构设计规范还有一个不足，就是未能列入有关混凝土材料及其性能要求的独立章节。结构设计人员需要深入了解这些内容，而规范单一强调强度指标的结果，已在设计人员中造成根深蒂固的以强度为惟一标准的片面意识，模糊了对耐久性等其他方面的关注。
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三、提高混凝土结构耐久性设计的方法
通过调查我们可以发现，混凝土结构耐久性失效的危害是巨大的，不仅造成大的经济损失，甚至会威胁人们的生命安全，因此我们必须要提高混凝土结构的耐久性，而设计是最好的方式。在设计时，必须要注意对材料以及结构方面的要求。
1、材料方面的要求
要根据建筑物的所在地的环境以及其它影响条件选择最佳的材料。不同的环境对于混凝土的材料要求是不相同的，如在比较容易上冻的地方要注意根据上冻的次数在混凝土中加入适量的引气剂；如在氯比较容易遭到破坏的环境中时，要严格控制混凝土中氯成分的含量。
2、结构构造要求
根据外部环境和使用要求的影响，选择最佳的混凝土厚度、钢筋以及放水、防腐层；当混凝土结构的构件容易遭到外界环境破坏时，应选择大规格的钢筋，同时在构构件表面涂抹一定的防护材料；在墙面与混凝土之间设置一定的防水层，防止积水对混凝土结构造成影响。严格控制裂缝的宽度，根据要求对宽度进行验算。
3、对混凝土结构的耐久性极限进行验证
首先要确定混凝土结构各部分构件的使用极限，重要的构件要进行重点监测；其次要建筑物的要求制作一个规格相同的模型，将所制造的模型在与建筑物建筑地点相同的条件下进行实验，找出耐久性使用的极限状态，根据结构验证所使用的材料以及结构是否符合所要求的标准，能否满足安全性能以及使用性能的要求。
四、提高混凝土结构耐久性的主要技术措施
1、合理选择混凝土结构的组成材料。
混凝土各组成材料及钢筋的选用应满足材料的耐久性质量要求，应按规范规定对进场原材料进行严格的质量检验。同时合理改善颗粒级配，提高混凝土的密实性。从而提高耐久性。
2、提高混凝土的密实性。
控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，改善混凝土的施工工艺，搅拌均匀、充分振捣，加强养护，严格控制施工质量。除了选择及配良好的集料和精心施工保证混凝土充分捣实和水泥充分水化外，水灰比是影响混凝土密实性的最重要的条件，故《桥规》（JTGD62）中规定了各类环境条件下满足混凝土耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量值。同时适当掺用外加剂，如掺用减水剂或引气剂，可改善混凝土的孔隙结构，提高混凝土的密实性。
3、改进结构设计。
结构的选型、布置和构造应有利于减轻环境因素对结构的作用。采用具有防腐保护的钢筋（例如，体外预应力筋，无粘结预应力筋，环氧涂层钢筋等）；加强构造配筋，控制裂缝发展；加大混凝土保护层厚度等。《桥规》（JTGD62－2004）与旧《桥规》相比，构造钢筋用量增多，混凝土保护层加大，构造不合理的地方进行了调整。
4、采用高强混凝土以提高结构物的耐久性。
高强度混凝土(50MPa以上)的配制特点就是低水灰比，加外加剂，掺用超细活性掺合料，它的研制和应用解决的核心问题之一就是保证耐久性。由于高强混凝土的密实性能好，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土，因此不但适用于高层和大跨度结构物，对于海洋和港口工程，其抗渗和耐腐蚀性能均大大优于普通混凝土。
5、加强桥面排水和防水层设计，改善桥梁的环境作用条件。
6、加强结构使用阶段的维护与检测，提高混凝土的耐久性。
结语
我国目前已处于土建工程新建和维修并存的时期，面临的耐久性问题是发达国家20、30年前曾经遇到过的问题，发达国家为此已经付出了巨大代价。为了避免重蹈覆辙，对混凝土结构耐久性进行深入系统的研究，解决混凝土结构耐久性设计、评估和寿命预测中的关键问题，完善混凝土结构耐久性设计、区别结构使用环境类别及环境作用效应、评估混凝土结构预测方法是我国科研工作者的迫切任务。
参考文献
[1]王建花.浅谈钢筋砼结构的耐久性[J].淮阴工学院学报,2004,(05).
[2]欧阳东.聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用[J].广东建材,2005,(08).
[3]高文举.大体积混凝土构件裂缝的成因与防治[J]徐州工程学院学报,2006,(09).
论文作者:高立周
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期
论文发表时间:2015/10/13
标签：耐久性论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 结构论文; 环境论文; 材料论文; 水灰比论文; 《基层建设》2015年17期论文;