翁鳳錦

（黔東南州凱鑫交通工程試驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司貴州凱里556000）

混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究現(xiàn)狀與發(fā)展

翁鳳錦

（黔東南州凱鑫交通工程試驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司貴州凱里556000）

混凝土結(jié)構(gòu)在建筑施工中應(yīng)用的十分廣泛，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和使用周期，不僅能提高建筑的質(zhì)量，而且有利于建筑工程的節(jié)能減排，探究混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性對(duì)提高建筑施工質(zhì)量有著十分重要的意義。本文主要分析了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性發(fā)展的現(xiàn)狀、探究方法以及影響混凝土耐久性的因素。

凝土結(jié)構(gòu)；耐久性；建筑工程

混凝土是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的建筑材料，混凝土結(jié)構(gòu)具有抗壓強(qiáng)大高、穩(wěn)定性好、原料來(lái)源廣泛、成本低和便于施工等特點(diǎn)，所以在建筑工程中大量使用?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性直接關(guān)系到建筑的使用周期，因此逐漸引起了大家的關(guān)注。根據(jù)住建部的2015年的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)建筑總面積達(dá)到了600億m2，如果將所有的建筑面積延長(zhǎng)一年的使用期限，那么等于建筑了上億平方米的房屋，所以研究建筑的耐久性能夠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，能夠有效地促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展。

1 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究現(xiàn)狀

1.1 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究史

工業(yè)革命促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，西方發(fā)達(dá)國(guó)家掀起了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高潮，混凝土結(jié)構(gòu)的也開(kāi)始大規(guī)模的使用，因此出現(xiàn)了許多耐久性混凝土結(jié)構(gòu)，一些建筑專家開(kāi)始對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行積極的探索。1925年，美國(guó)的米勒為了獲得50年以上的混凝土腐蝕資料，將混凝土放在硝酸鹽含量很高的土壤進(jìn)行試驗(yàn)。1934～1964年期間，格拉夫和卡皮斯將混凝土放在海水中進(jìn)行試驗(yàn)，確定混凝土在海水中的耐久性，通過(guò)試驗(yàn)獲得了混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境下的可靠數(shù)據(jù)，并對(duì)混凝土的配比和抗腐蝕性提出了新的見(jiàn)解。1945年，美國(guó)的Powers等人從混凝土的微觀方面入手，開(kāi)始對(duì)混凝土的凍融破壞進(jìn)行分析，并提出了靜水壓和滲透壓的說(shuō)法。我國(guó)的對(duì)混凝土的耐久性研究比較晚，直到20世紀(jì)60年代。南京水利科學(xué)研究院才開(kāi)始對(duì)鋼筋腐蝕性進(jìn)行研究，當(dāng)時(shí)他們研究的領(lǐng)域主要是鋼筋材料的抗腐蝕和混凝土的碳化。直到80年代，改革開(kāi)放，極大地解放了生產(chǎn)力，中國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始迅速騰飛，中國(guó)建筑行業(yè)也迎來(lái)了發(fā)展的春天，開(kāi)始對(duì)混凝土進(jìn)行大規(guī)模的研究，當(dāng)時(shí)主要集中在中治建筑研究總院和中國(guó)建筑科學(xué)院為首的兩家國(guó)家研究院首次對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)幾十年的研究，也取得了不少研究成果，極大地促進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

1.2 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究

對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究目的主要是結(jié)構(gòu)新建混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)以及已建混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的評(píng)估問(wèn)題。并根據(jù)不同混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性等級(jí)，提供不同的加固措施，在保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的同時(shí)降低工程的成本。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究主要是兩個(gè)方面：結(jié)構(gòu)的耐久性評(píng)定和壽命預(yù)測(cè)。

表1

2 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性主要是指混凝土結(jié)構(gòu)在外部作用下，對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，包括氣候、水文條件、化學(xué)侵蝕或者其他破壞行為。混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，保證混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境下、人為因素以及化學(xué)作用下，不需要花費(fèi)太多資金加固就能保證建筑的使用功能和外觀要求。

2.1 抗腐蝕性

混凝土結(jié)構(gòu)在外部作用的影響下，比如空氣、水、土壤都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。因?yàn)榭諝狻⑺约巴寥乐械暮胁煌瑵舛鹊乃?、堿、鹽，這些化學(xué)元素會(huì)滲透到混泥土的內(nèi)部，與混凝土里面的元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土的表面出現(xiàn)裂縫或者剝落的情況，進(jìn)而侵蝕混凝土內(nèi)部的鋼筋，隨著時(shí)間的推移，被侵蝕的混凝土鋼筋面積越來(lái)愈大，進(jìn)一步加劇混凝土的剝落現(xiàn)象，這樣外界的這些空氣、水更加容易滲透到混凝土的內(nèi)部，這樣循環(huán)反復(fù)，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)慢慢被損壞，混凝土也就失去了它本應(yīng)該有的功能。以西南貴州省為例，貴州省屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，降水豐富，全省各地的降水量基本都在1000mL以上，而且貴州位于云貴高原，地勢(shì)比較復(fù)雜，氣溫呈垂直變化。有一山有四季，十里不同天的說(shuō)法，貴州的光照條件差，空氣中的相對(duì)濕度比較大，因此空氣中的水分極容易滲透到混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。混凝土配置的時(shí)候，要提高混凝土的抗腐蝕性。

2.2 抗?jié)B透

混凝土的抗?jié)B透性指的是混凝土抵抗水或者油的滲透性，因?yàn)榛炷恋目節(jié)B性直接關(guān)系到混凝土的抗侵蝕性和抗凍性。這主要因?yàn)榫哂星治g作用的化學(xué)元素一般都是以水的形態(tài)滲透到混凝土內(nèi)部，抗?jié)B性主要通過(guò)控制水分的滲透速度，進(jìn)而控制侵蝕物質(zhì)的滲透到混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中?；炷恋目?jié)B透性一般取決于混凝土內(nèi)部空隙大小和它自身的密實(shí)程度。

2.3 凍融破壞

混凝土在配置的時(shí)候會(huì)添加一定的水，進(jìn)行攪拌。在攪拌的過(guò)程中，一部分多余的水分以水離子的形式摻雜在混凝土內(nèi)部中，混凝土干燥以后，內(nèi)部會(huì)形成一定的毛細(xì)孔，當(dāng)混凝土在零攝氏度以下，里面的水離子就會(huì)結(jié)成冰，導(dǎo)致內(nèi)部水分子體積膨脹，在混泥土內(nèi)部造成一定的壓力，累積到一定程度時(shí)，就會(huì)引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。

3 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究發(fā)展方向

隨著全球氣候變暖、自然環(huán)境的惡化以及大氣污染問(wèn)題，使得混凝土結(jié)構(gòu)面臨著新的挑戰(zhàn)，高耐久的混凝土材料逐漸受到市場(chǎng)的歡迎。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題是當(dāng)下急需解決的問(wèn)題，但是影響混凝土結(jié)構(gòu)有很多不確定因素，隨著我們對(duì)混凝土耐久性研究的深入這個(gè)問(wèn)題也顯得越來(lái)越重要。通過(guò)開(kāi)展對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究，一方面能對(duì)已有的建筑結(jié)構(gòu)物進(jìn)行科學(xué)的耐久性評(píng)估和剩余壽命預(yù)測(cè)，選擇正確的防護(hù)措施，延長(zhǎng)建筑的服役時(shí)間。同時(shí)，同時(shí)對(duì)新建的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)，對(duì)影響它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的綜合因素、材料層次的耐久性研究、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性優(yōu)化維護(hù)等方面進(jìn)行進(jìn)一步研究，提高工程的施工質(zhì)量和施工水平。這對(duì)既有服役的混凝土結(jié)構(gòu)有現(xiàn)實(shí)意義，又豐富和發(fā)展鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度理論。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和建筑行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的研究也在不斷發(fā)展。特別是在當(dāng)下，人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，建筑工程的耐久性也愈加受到大眾的普遍關(guān)注。這需要我們相關(guān)的工作人員和機(jī)構(gòu)不斷加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究，進(jìn)而提高我國(guó)建筑的質(zhì)量。

[1]陳琳，屈文俊，朱鵬，等.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化及耐久性描述[A].第八屆全國(guó)建筑工程腐蝕及結(jié)構(gòu)耐久性學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2013：1～6.

[2]孫宗光，郭保林.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性監(jiān)測(cè)及在橋梁上的應(yīng)用[A].第22屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2013：493～497.

[3]張勇.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與防水措施的選擇[A].中國(guó)建筑防水（南方）專家論壇論文集[C].2013：24～26.

[4]吳克，徐春，等.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)探討[A].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力土建專委會(huì)結(jié)構(gòu)分專委會(huì)2012全國(guó)電力土建結(jié)構(gòu)第八次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2012：52～55.

TU375

A

1004-7344（2016）28-0323-02

2016-9-18

翁鳳錦（1989-），男，苗族，貴州麻江人，助理工程師，大專，主要從事工作和研究方向是公路工程監(jiān)理、試驗(yàn)檢測(cè)、施工管理等方面。