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建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素与控制要点分析

2017-03-10

环球市场 2017年11期
关键词:耐久性结构设计水泥

秦 龙

烟建集团有限公司

建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素与控制要点分析

秦 龙

烟建集团有限公司

随着人们对住宅建筑需求量的不断增加,对建筑物的要求也发生了极大地改变。凝土的性能不仅会影响到建筑物的美观,而且还会影响建筑物的结构安全,因此,不同的施工过程中,对混凝土的要求和施工工艺是需要严格考察的,保证混凝土的性能与建筑的要求相符合。耐久性不同的混凝土影响着建筑的安全性能,在长期的建筑工程中过度关注安全性和实用性而忽略耐久性的情况时有发生。经过长时间,结构的钢筋被腐蚀,自然环境的变化导致混凝土受到冻融破坏,导致建筑物不得不进行大修。在这样的形势之下,提高混凝土材料的耐久性就变得非常的重要。

建筑工程;混凝土结构;耐久性

随着我国经济的快速发展和国民生活水平的提高,人们对改变居住环境的需求变得尤为强烈,由此推动了建筑行业的飞速发展,而混凝土又是建筑工程中的基本材料,决定着整个建筑的结构安全和使用性能,所以在施工过程中要保证混凝土结构的耐久性,提升建筑的使用寿命。

1 影响混凝土耐久性的因素

1.1 土壤的pH值

经过研究不难发现,在pH值小于于6.5的酸性土壤中进行的工程建设,混凝土中的pH值小于9,经过一段时间不难发现土壤的pH值升高了,这说明二者之间发生了中和反应,混凝土的内部结构也随之发生了变化。因此,土壤的酸碱度对混凝土的耐久性有非常大的影响。

1.2 冻融破坏

混凝土结构的冻融破坏多发生在北方寒冷地区,特别是混凝土结构周围大气环境温差过大,雨雪交替频繁,比较常见不良状况有排水不畅的混凝土道路、建筑物勒脚,散水、突出建筑物的阳台以及长期受雨水冲刷的女儿墙等。混凝土冻融循环破坏作用主要表现为冻胀开裂和表面剥蚀两个方面。混凝土结构内部毛细水遇冷膨胀,体积增大造成混凝土结构由内而外,进而内外相互作用,致使混凝土开裂和剥落,混凝土结构性能严重下降,危害混凝土结构使用安全。

2 高耐久性混凝土材料在建筑工程中的应用策略

随着对混凝土结构的深入研究和科学技术的发展,在建筑行业运用混凝土结构已经逐渐达到一定的水平,并且在建筑工程中得到了广泛的运用。但是使用高耐久性混凝土却成为了建筑过程中需要关注的重点问题。经过长时间的研究与分析,笔者认为可以采取以下几种措施来保证混凝土材料的高耐久性。

2.1 控制混凝土的配合比

影响混凝土耐久性最关键的因素就是配合比,它不仅仅要符合施工技术的具体要求,还要符合建筑工程总强度的需求和工程整体质量的要求。如果在施工的过程中一味遵循科学部门确定的配合比,可能会导致混凝土并不符合施工的具体需求,影响施工的有效开展。因此,为了保证高耐久性,在确定混凝土的基本配合比的时候,要结合施工的基本条件( 如空气的湿度、pH 值、二氧化碳含量等) 和施工所需的设备、温度等变化,结合具体内容来确定配合比,以保证施工的高效性。

2.2 结构设计

混凝土结构性能的保障与改善,结构设计是重中之重,混凝土结构的从无到有,设计是源头。所以合格的混凝土结构设计必须充分考虑结构的形状、接缝、排水等,并应反复推敲复核加以论证,确定最优方案。如果把混凝土结构的使用功能放在首位,混凝土结构设计需要的是结构简单、规整,接缝、排水等构造结实耐用,配套的附属设施完备,结构整体利于保养和维护。裂缝对结构的耐久性的影响是非常不利的,混凝土的抗渗性能会因为裂缝出现而大大地降低。混凝土裂缝是不可避免的,有些裂缝是可以人为控制的,需要依靠精心的设计计算予以预防,并应在混凝土结构建造过程中依靠各参与方相互监督严格执行。混凝土结构设计并非完美无缺,有些混凝土裂缝人为控制相对困难,如混凝土收缩裂缝、温度裂缝及混凝土过载等造成的裂缝,这需要针对裂缝成因加以预防、引导使其发生在劣化作用较轻的部位或易处理的位置。混凝土保护层厚度如果过厚,混凝土构件的受拉区,在硬化过程中的收缩应力和温度应力就会得不到钢筋的足够握裹而易产生裂缝,如果保护层太薄,则混凝土就不能对其内部钢筋形成足够的保护,混凝土构件表面受碳化、介质侵蚀等破损影响而造成钢筋锈蚀,致使混凝土结构构件耐久性不断下降。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)增加了耐久性设计。

2.3 在混凝土中掺入高效减水剂

为了保证糊混凝土在搅拌过程中需要的流动性,可以降低用水量,减少水和石灰的比例,通过这样的方式降低混凝土的孔隙率,有效提高混凝土的耐久性。水泥是混凝土结构中必不可少的材料, 在搅拌水泥的过程中,容易产生絮状凝结物,絮状凝结物中含有大量的水分,因为水分的原因降低了混凝土搅拌的工作效率, 在施工的过程中可以在适当的加入减水剂,形成过多的孔隙,在加入减水剂后,可以有效吸附水泥表面的颗粒物,使水泥颗粒物产生负电荷,在形同电荷的排斥过程中增加水泥的稳定性,有效释放水泥表面的絮状凝结物,从而实现减水的目的。

2.4 科学的选择原材料

原材料是保证混凝土结构耐久性的重要条件。水泥材料的强度主要是通过水泥和粗细骨料凝结、硬化形成的,水泥浆的性能直接影响混凝土耐久性,所以在选择水泥的过程中要注意水泥的品种和性能,在选择的过程中要充分考虑到水泥的含碱量、水化热、干缩性、耐热性、抗水性、抗冻性等因素,还要从工地的实际情况出发,例如在北方就要选择抗冻性能好的材料。

综上所述,只有非常严谨的保证混凝土结构耐久性的设计工作,特别是注意在不良的环境中的混凝土结构,要保证其耐久性的工作设计。按照不同的结构和构成原理,使用对应的混凝土结构。一旦混凝土出现表面变化的时候,就表示内部已经出现问题,这时再来进行补救就来不及了。混凝土结构耐久性的设计要应用到施工过程的每一个流程中,只有这样,才能从根本上保证混凝土结构的使用寿命。

[1]刘洪林.论述混凝土结构耐久性及高性能混凝土的应用[J].科技致富向导,2015(06).

[2]刘建立,张茗涵.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].江西建材,2016(01):75-76.

[J].河北工程大学学报(自然科学版),2016(02):15-18+24.

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