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摘要：现代建筑施工技术的发展一定程度上与建筑材料的发展有着密切关系，混凝土属于一种最具代表性的建筑材料，在建筑工程中的应用进一步促进了建筑的安全、适用、经济、美观，此外，建筑物的耐久性也得到了明显改善，当然建筑物耐久性的提高需要以混凝土结构的耐久性设计以及施工作为基础和依据。本文主要探讨的是混凝土结构耐久性设计和施工，全文在具体展开论述中，首先分析了混凝土结构耐久性设计原则，同时分析了影响混凝土结构耐久性的相关因素，其次分析了混凝土结构耐久性设计，最后重点分析了混凝土结构耐久性施工要点。
关键词：混凝土结构；耐久性设计；施工工艺；分析研究
混凝土是现代工程建设中使用最多的建筑材料，混凝土的结构设计不仅直接影响到工程建设质量，同时对于混凝土结构的耐久性也会产生较大影响。当前社会条件下，国家大力推广绿色建筑设计，其中一个重要的措施就是提高资源的使用效率，延长工程结构的使用寿命。混凝土结构耐久性设计和施工对于延长建筑工程的使用寿命有着重要意义，本文主要就混凝土结构耐久性设计和施工分析如下：
一、混凝土结构耐久性设计原则
混凝土结构设计完成后，在正常的使用以及维修状态下，混凝土结构的相关性能保证在结构使用年限内不发生改变，这就是混凝土结构耐久性要求。混凝土结构正常使用年限内在环境作用、磨损、化学腐蚀、劣化等相关因素作用下，混凝土结构的形状、质量性能以及安全性均不会发生改变，也就是说在混凝土结构耐久性设计中，需要根据工程所在的环境类别以及设计使用年限进行合理的设计，通过结构构件的耐久性保障工程的耐久性，具体的就要求混凝土构件设计技术满足耐久性，同时对于构件采取一定的措施提高耐久性，此外，在正常使用期间还应定期的进行检测维修[1]。混凝土结构耐久性设计过程中需要根据环境类别确定出相应的参数，比如：在一类环境，也就是室内正常环境下，要保证混凝土的耐久性设计，最大水灰比不超过0.65，水泥用量每立方不能小于225Kg，混凝土等级不能低于C20，此外用于混凝土施工的水中氯离子不能超过1.0%[2]。
二、影响混凝土结构耐久性的因素
影响混凝土结构耐久性的因素较多，主要的有以下几点：（1）混凝土材料特性，不同的混凝土材料中水泥、水、粗细骨料以及外加剂的成分以及含量均有差异，水泥的不同，使得对应的质量稳定性、水化热以及含碱量等均有不同，如果水泥的水化热较大，施工完成后混凝土结构出现裂缝的可能性就较大，影响到耐久性；（2）混凝土结构的设计以及施工质量，混凝土结构设计的耐久性是混凝土施工的基础，如果设计人员设计完成的混凝土结构本身就不能达到耐久性要求，后期混凝土构件的施工质量较差，则混凝土结构的耐久性自然无法达到要求[2]；（3）混凝土结构的使用环境。混凝土结构在使用期间的环境较差，环境因素可对混凝土产生化学作用，比如：氯离子侵蚀、冻融循环等都很容易造成混凝土的碳化，直接影响到混凝土结构的耐久性；（4）混凝土结构在使用期间的保护措施，混凝土结构在使用期间需要一定的保护措施，也就是采取措施消除不利因素对混凝土产生的破坏，如果混凝土结构在使用期间没有采取保护措施，混凝土的耐久性也会受到影响[3]。
三、混凝土结构耐久性设计
1 使用寿命
确定混凝土结构的使用寿命是进行结构耐久性设计的前提，同时也是结构耐久性设计的主要依据。在设计过程中应该由专业的设计人员与建设单位共同协商后确定，保证使用寿命不低于国家的标准规定，通常情况下的使用寿命可参照国家规范中给出的结构设计使用年限。比如对于标志性建筑物、政府办公楼、大型电视塔等重要建筑物的使用寿命不小于100年，一般的民用建筑等使用寿命不小于50年。
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2 工作环境类别
混凝土结构耐久性设计过程中另一个重要的依据就是混凝土结构的工作环境，不同的工作环境中对应的侵蚀介质浓度、湿度、温度之间均存在着差异，对于混凝土的破坏程度也会存在差异，因而需要根据工作环境类别进行混凝土耐久性的设计。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2011)标准中的内容，在无冻融、盐、酸作用的Ⅰ类环境下，混凝土结构的耐久性设计相对简单，但是对于其它的工作环境，在混凝土耐久性设计过程中应该采取一定的措施，从而将环境因素对混凝土耐久性的影响降低到最小[4]。
3 极限状态
混凝土结构的耐久性要求在预定的作用以及相关材料正常发挥性能的条件下，通过极限状态设计确定出混凝土构件的截面尺寸、构造要求以及配筋等。极限状态通常包括承载能力极限状态、正常使用极限状态以及“破坏—安全”极限状态。在混凝土结构耐久性设计过程中应该按照正常使用极限状态进行设计，也就是保证设计完成的混凝土结构在使用寿命内没有明显的外观变形，不会影响到正常的使用，保证混凝土结构的耐久性。
四、混凝土结构耐久性施工要点
1 控制混凝土的原材料
混凝土的原材料是决定混凝土性质的重要因素，不同的原材料组成的混凝土在耐久性方面存在着较大差异，因此需要严格的按照混凝土的配合比控制原材料的质量，比如：对于部分混凝土需要提高抗化学侵蚀能力，可在混凝土中加入一定的粉煤灰，此时就需要严格的控制粉煤灰的质量，特别是粉煤灰的烧失量以及需水量等，当然混凝土中粗细骨料的级配比等均应严格按照设计要求控制好原材料的质量。
2 混凝土保护层的设置
混凝土的保护层对于混凝土结构中的钢筋影响较大，如果保护层不够，则钢筋很容易受到环境因素的影响，耐久性受到影响，而保护层过大，混凝土结构边缘的抗拉能力将明显下降，对此应控制好混凝土的保护层后，通常采用的是细石混凝土垫块，但是细石混凝土垫块的尺寸、质量不易控制，可采用纤维特种砂浆制作而成的定型产品或者是工厂塑料定位夹控制混凝土施工中的保护层。有效的控制了混凝土的保护层。
3 混凝土的浇筑
混凝土浇筑质量直接影响到混凝土结构的耐久性，对此应控制好混凝土的浇筑，对于泵送混凝土在浇筑和振捣过程中应该移动下料口满足不同区域的浇筑，而不应该将下料口停留在同一个位置，依靠振动棒的振动作用借助混凝土的流动性使混凝土向远处流动，这种浇筑方法会影响到混凝土结构不同部位的均匀性，混凝土浇筑的不均匀性造成了混凝土施工质量地下，进而影响混凝土耐久性。因此在现场混凝土施工中，需要有专人在现场对混凝土浇筑工作进行监督管理。在浇筑完成后还需要及时的进行养护，尤其是大体积混凝土施工后容易出现温度裂缝，此时应定期的做好温度监测，重视养护工作，除了浇水，还应采取措施降低混凝土内部与外界的温差[5]。
结束语：
混凝土结构耐久性设计以及耐久性施工是保证工程结构达到使用寿命以及安全使用的前提，现代工程建设中对于混凝土的依赖性越来越大，只有高度重视混凝土结构的耐久性设计，才能实现资源的最大化使用，保证工程建设的经济效益以及社会效益，促进工程建设的长远发展。
参考文献：
[1]王胜年,苏权科,范志宏,李全旺,周新刚,李克非.港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计原则与方法[J].土木工程学报,2014(06).
[2]袁松林.混凝土结构耐久性设计分析[J].河南科技,2014(05).
[3]李仙虎.混凝土结构耐久性设计与施工应注意的问题[J].公路,2013(03).
[4]苏俊.钢铁项目混凝土结构耐久性设计分析[J].黑龙江科技信息,2013(09).
[5]张亮,严建军,李响.混凝土结构耐久性的研究综述[J].材料导报,2013(S1)
论文作者:欧宁
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/11
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