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摘 要:本文简要分析了我国当前混凝土保护层设计要求现状,并总结了影响混凝土结构持久性的因素,针对性的提出了改进我国混凝土结构设计的措施以供参考。
关键词:建筑表面;保护技术;混凝土;结构设计
对于建筑表面保护技术高低与否主要取决于混凝土结构的设计时候合理,钢筋混凝土保护层质量的好坏在于钢筋混凝土结构设计的耐用性于受力程度。在混凝土的施工过程中,很多施工单位在对建筑表面保护的技术设施要求不够严格,一般情况下保护层的厚度做不到位在混凝土浇注后很难被察觉到,对偏差过大的情况的补救措施又尚不完善。因此对于混凝土的结构设计是决定建筑表面保护技术高低的重要体现。
一、当前混凝土保护层设计要求的现状
钢筋混凝土的结构设计是决定其使用寿命长短与否的重要依据,大部分的使用寿命都取决于钢筋的锈蚀。而把钢筋混合在含有高度碱性的混凝土中可以使钢筋避免与空气和水分接触,这样一来钢筋受腐蚀的几率就会大大降低。因此,混凝土设计的保护层的厚度越大,里面的密实性越高,建筑物就越持久耐用。然而,在我国的建筑施工过程中,一样的使用寿命期限里,对混凝土的结构设计主要对梁和板上的主筋采用保护层为三十左右厘米的厚度,对于美国的设计而言,他们不管是在梁、柱、板等都采用主筋和构造筋等。在对钢筋设计保护层是都采用至少五十厘米的厚度。相比而言,同样是设计建筑,在内外设计规范上面都存在很大的差距。我国目前对保护层混凝土的设计与建筑物使用年限仍然存在很大的改进空间。
二、影响混凝土结构持久耐用的因素
影响混凝土结构耐用性的因素有很多,对于内部因素而言,主要是由于混凝土本身的强度与渗透作用,对保护层厚度的设计合理与否等;外部影响因素则是随着环境温度与湿度的变化会不同程度的影响混凝土的使用寿命,很多情况下,由于设计结构不够科学完善,在施工过程中没有办法做到与设计的想法一致,造成不良施工或者维修不过程不正当。以下主要从几面对混凝土结构的设计问题进行探讨。
(一)外部环境的恶劣造成混凝土强度降低
很多建筑中处于不同环境,在相对恶劣的环境下,建筑受到侵蚀风化的作用越强烈。特别是对于一些水利工程而言,大部分工程都建于风力较强的地理位置,混凝土结构长时间的受到风化的作用,它的强度就会大大被减弱,在一定时间后其他的结构构件就无法达到指定的强度指标。
(二)混凝土的碱性与骨料相互反应
混凝土中含有高度的碱性在有利于钢筋避免氧化的同时也很造成碱与骨料相反应,在混凝土中有水泥成分、外加剂等可溶的碱性溶液与骨料中的一些成分反应是界面生成可吸收水分的凝胶或晶体,然后慢慢的会使混凝土体积不断膨胀,严重的话还会造成混凝土被胀破。
(三)混凝土受到渗透溶蚀
混凝土结构经常会受到渗透溶蚀,从而降低混凝土的使用期限。在渗透的压力作用下,混凝土会被溶蚀,渗透出通道或者裂缝。由于外界的众多因素,混凝土没有办法保证其不受到影响与破坏。
(四)在寒冷的环境下混凝土容易受到冻融
在寒冷地区中混凝土水化变硬之后会使内部产生很多空隙,很多非结晶水就停留在孔隙里,在低温的环境下,空隙中的非结晶水就会慢慢结成冰,体积不断膨胀最终造成混凝土内部结构被破坏,当内部结构受到损坏达到一定程度后便会引起整体建筑遭到创击。混凝土结构内部的损坏降低混凝土强度的同时会使混凝土开始慢慢的剥落。这种情况在我国北方地区受到很大程度的破坏,必须对当前的情况采取一定保护措施。
(五)严重受到水质的侵蚀
混凝土中的水工混凝土结构对于水质的接触较大,在水质被污染的情况下,水工混凝土会与水的接触较多,在水质中含有高度的酸性物质时对混凝土的侵蚀更加严重。因此,对于水质的高低也很容易不同程度的对建筑造成多多少少的危害。
(六)处于水流急速的区域受到冲刷与侵蚀
当建筑处于水流急速的区域,其混凝土的结构耐用性也会大大降低,由于水流急速会使混凝土的结构与构件在水流杂合沙子的情况下会受到冲刷与磨损,长时间下来就会是结构的表面缺乏平整,在混凝土表面形成真空状态,造成空蚀,导致混凝土很快脱落。
(七)混凝土自身的碳化过程与钢筋的锈蚀作用
混凝土结构设计的耐用性长短取决去钢筋受到侵蚀的程度。如前文提到的在混凝土里面含有碱性物质,能有效的使钢筋的表面生成一层钝化膜,避免钢筋受到锈蚀,于此同时,混凝土保护乘中的碳化等一些具有腐蚀介质的元素也会影响钢筋,在空气中的二氧化碳与酸性元素进入混凝土内部中与混凝土里面的溶液介质发生反应,钢筋表面的钝化膜也会随之脱落。当钢筋表面的钝化膜提前遭到破坏后,钢筋的损害程度就会不断加强,最后导致混凝土的整体构件遭到破坏。
(八)受到荷载、湿度等综合因素产生裂缝
在混凝土结构的设计过程中,其抗拉的强度不高,当处于荷载的情况下后一些受弯的构件会处于带裂缝状态,再加上湿度的变化程度会加剧混凝土的裂缝,如果在养护的过程中没有按照正当手段进行,混凝土的耐久性就会受到严重威胁。
三、针对混凝土结构设计的几点建议
(一)正确区分混凝土结构在不同环境下采用不同的设计手段
在建筑表面保护过程中,为了保证建筑的持久耐用,可以按照建筑所处不同的环境采用不同感到设计方案来避免环境对混凝土结构的损害程度。根据不同的环境,在控制混凝土的强度是否应该适当降低或加强进行科学考察,并且在实施过程中严格按照设计要求来执行可以有效的控制混凝土在不同环境的抗防能力。
(二)对混泥土材料的选择慎重考虑
要保证建筑物的使用寿命与安全性,应该对材料的质量严格控制。针对容易受到硫酸盐侵蚀的环境在材料的选择上面就应该优先采用抗硫酸盐性的水泥等材料;对于容易受到水质感染寝室的环境就应该选择火山硅酸盐水泥等材料等。
(三)保证混凝土的最低强度标准
对混凝土的强度高低的严格保证需要给予正当的把握与确定,特别要根据不同的区域制定出相对应的要求,从而保证建筑在使用寿命范围内能够安全的使用。
(四)对混凝土结构配筋的设计
混凝土的结构设计形式必须科学的按照环境的特性。一般的结构设计不仅要考虑到排掉部分积水的问题,还要考虑如何设计才能缓解混凝土碳化的速度。对受到高速水流的冲击是,改善结构形式与采用专门的防护面是可以提高混凝土的密实度,采取适当的耐磨护面材料对建筑表面进行防护。
(五)对钢筋混凝土保护层的设计进一步防护
对于钢筋混凝土构件而言,要降低钢筋的侵蚀应该加大混凝土保护层的同时对保护层的密实性进一步完善,在浇筑过程中尽量把保护层捣实捣密。在定期的养护时必须采取正当手段与流程进行。
四、结语
当前我国在建筑行业的投入每年都不断的加大,对于混凝土结构设计的创新与突破都在不断的加强。特别是在设计后施工过程中,更加注重细节,对材料的选择因地制宜,对建筑表面的保护达到更高的层次。
参考文献:
[1]丁大钧,庞同和;钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件在长期荷载作用下的试验研究[J];建筑结构学报;1980年03期
[2]赵国藩,高俊升,廖婉卿,王清湘;钢筋混凝土构件抗裂度和最大裂缝宽度的试验和计算方法[J];建筑结构学报;1980年04期
[3]吴广生;关于大断面钢筋混凝土受弯构件裂缝开展宽度计算方法的探讨[J];港工技术;1980年03期
[4]朱伯龙,吴明舜,张琨联;在周期荷载作用下,钢筋混凝土构件滞回曲线考虑裂面接触效应的研究[J];同济大学学报(自然科学版);1980年01期
[5]卢美艳;钢筋混凝土保护层的认识与技术控制措施[J];商业文化(上半月);2011年09期
[6]丁甲;试论钢筋混凝土结构工程中保护层的有效控制方法[J];科技致富向导;2011年24期
关键词:建筑表面;保护技术;混凝土;结构设计
对于建筑表面保护技术高低与否主要取决于混凝土结构的设计时候合理,钢筋混凝土保护层质量的好坏在于钢筋混凝土结构设计的耐用性于受力程度。在混凝土的施工过程中,很多施工单位在对建筑表面保护的技术设施要求不够严格,一般情况下保护层的厚度做不到位在混凝土浇注后很难被察觉到,对偏差过大的情况的补救措施又尚不完善。因此对于混凝土的结构设计是决定建筑表面保护技术高低的重要体现。
一、当前混凝土保护层设计要求的现状
钢筋混凝土的结构设计是决定其使用寿命长短与否的重要依据,大部分的使用寿命都取决于钢筋的锈蚀。而把钢筋混合在含有高度碱性的混凝土中可以使钢筋避免与空气和水分接触,这样一来钢筋受腐蚀的几率就会大大降低。因此,混凝土设计的保护层的厚度越大,里面的密实性越高,建筑物就越持久耐用。然而,在我国的建筑施工过程中,一样的使用寿命期限里,对混凝土的结构设计主要对梁和板上的主筋采用保护层为三十左右厘米的厚度,对于美国的设计而言,他们不管是在梁、柱、板等都采用主筋和构造筋等。在对钢筋设计保护层是都采用至少五十厘米的厚度。相比而言,同样是设计建筑,在内外设计规范上面都存在很大的差距。我国目前对保护层混凝土的设计与建筑物使用年限仍然存在很大的改进空间。
二、影响混凝土结构持久耐用的因素
影响混凝土结构耐用性的因素有很多,对于内部因素而言,主要是由于混凝土本身的强度与渗透作用,对保护层厚度的设计合理与否等;外部影响因素则是随着环境温度与湿度的变化会不同程度的影响混凝土的使用寿命,很多情况下,由于设计结构不够科学完善,在施工过程中没有办法做到与设计的想法一致,造成不良施工或者维修不过程不正当。以下主要从几面对混凝土结构的设计问题进行探讨。
(一)外部环境的恶劣造成混凝土强度降低
很多建筑中处于不同环境,在相对恶劣的环境下,建筑受到侵蚀风化的作用越强烈。特别是对于一些水利工程而言,大部分工程都建于风力较强的地理位置,混凝土结构长时间的受到风化的作用,它的强度就会大大被减弱,在一定时间后其他的结构构件就无法达到指定的强度指标。
(二)混凝土的碱性与骨料相互反应
混凝土中含有高度的碱性在有利于钢筋避免氧化的同时也很造成碱与骨料相反应,在混凝土中有水泥成分、外加剂等可溶的碱性溶液与骨料中的一些成分反应是界面生成可吸收水分的凝胶或晶体,然后慢慢的会使混凝土体积不断膨胀,严重的话还会造成混凝土被胀破。
(三)混凝土受到渗透溶蚀
混凝土结构经常会受到渗透溶蚀,从而降低混凝土的使用期限。在渗透的压力作用下,混凝土会被溶蚀,渗透出通道或者裂缝。由于外界的众多因素,混凝土没有办法保证其不受到影响与破坏。
(四)在寒冷的环境下混凝土容易受到冻融
在寒冷地区中混凝土水化变硬之后会使内部产生很多空隙,很多非结晶水就停留在孔隙里,在低温的环境下,空隙中的非结晶水就会慢慢结成冰,体积不断膨胀最终造成混凝土内部结构被破坏,当内部结构受到损坏达到一定程度后便会引起整体建筑遭到创击。混凝土结构内部的损坏降低混凝土强度的同时会使混凝土开始慢慢的剥落。这种情况在我国北方地区受到很大程度的破坏,必须对当前的情况采取一定保护措施。
(五)严重受到水质的侵蚀
混凝土中的水工混凝土结构对于水质的接触较大,在水质被污染的情况下,水工混凝土会与水的接触较多,在水质中含有高度的酸性物质时对混凝土的侵蚀更加严重。因此,对于水质的高低也很容易不同程度的对建筑造成多多少少的危害。
(六)处于水流急速的区域受到冲刷与侵蚀
当建筑处于水流急速的区域,其混凝土的结构耐用性也会大大降低,由于水流急速会使混凝土的结构与构件在水流杂合沙子的情况下会受到冲刷与磨损,长时间下来就会是结构的表面缺乏平整,在混凝土表面形成真空状态,造成空蚀,导致混凝土很快脱落。
(七)混凝土自身的碳化过程与钢筋的锈蚀作用
混凝土结构设计的耐用性长短取决去钢筋受到侵蚀的程度。如前文提到的在混凝土里面含有碱性物质,能有效的使钢筋的表面生成一层钝化膜,避免钢筋受到锈蚀,于此同时,混凝土保护乘中的碳化等一些具有腐蚀介质的元素也会影响钢筋,在空气中的二氧化碳与酸性元素进入混凝土内部中与混凝土里面的溶液介质发生反应,钢筋表面的钝化膜也会随之脱落。当钢筋表面的钝化膜提前遭到破坏后,钢筋的损害程度就会不断加强,最后导致混凝土的整体构件遭到破坏。
(八)受到荷载、湿度等综合因素产生裂缝
在混凝土结构的设计过程中,其抗拉的强度不高,当处于荷载的情况下后一些受弯的构件会处于带裂缝状态,再加上湿度的变化程度会加剧混凝土的裂缝,如果在养护的过程中没有按照正当手段进行,混凝土的耐久性就会受到严重威胁。
三、针对混凝土结构设计的几点建议
(一)正确区分混凝土结构在不同环境下采用不同的设计手段
在建筑表面保护过程中,为了保证建筑的持久耐用,可以按照建筑所处不同的环境采用不同感到设计方案来避免环境对混凝土结构的损害程度。根据不同的环境,在控制混凝土的强度是否应该适当降低或加强进行科学考察,并且在实施过程中严格按照设计要求来执行可以有效的控制混凝土在不同环境的抗防能力。
(二)对混泥土材料的选择慎重考虑
要保证建筑物的使用寿命与安全性,应该对材料的质量严格控制。针对容易受到硫酸盐侵蚀的环境在材料的选择上面就应该优先采用抗硫酸盐性的水泥等材料;对于容易受到水质感染寝室的环境就应该选择火山硅酸盐水泥等材料等。
(三)保证混凝土的最低强度标准
对混凝土的强度高低的严格保证需要给予正当的把握与确定,特别要根据不同的区域制定出相对应的要求,从而保证建筑在使用寿命范围内能够安全的使用。
(四)对混凝土结构配筋的设计
混凝土的结构设计形式必须科学的按照环境的特性。一般的结构设计不仅要考虑到排掉部分积水的问题,还要考虑如何设计才能缓解混凝土碳化的速度。对受到高速水流的冲击是,改善结构形式与采用专门的防护面是可以提高混凝土的密实度,采取适当的耐磨护面材料对建筑表面进行防护。
(五)对钢筋混凝土保护层的设计进一步防护
对于钢筋混凝土构件而言,要降低钢筋的侵蚀应该加大混凝土保护层的同时对保护层的密实性进一步完善,在浇筑过程中尽量把保护层捣实捣密。在定期的养护时必须采取正当手段与流程进行。
四、结语
当前我国在建筑行业的投入每年都不断的加大,对于混凝土结构设计的创新与突破都在不断的加强。特别是在设计后施工过程中,更加注重细节,对材料的选择因地制宜,对建筑表面的保护达到更高的层次。
参考文献:
[1]丁大钧,庞同和;钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件在长期荷载作用下的试验研究[J];建筑结构学报;1980年03期
[2]赵国藩,高俊升,廖婉卿,王清湘;钢筋混凝土构件抗裂度和最大裂缝宽度的试验和计算方法[J];建筑结构学报;1980年04期
[3]吴广生;关于大断面钢筋混凝土受弯构件裂缝开展宽度计算方法的探讨[J];港工技术;1980年03期
[4]朱伯龙,吴明舜,张琨联;在周期荷载作用下,钢筋混凝土构件滞回曲线考虑裂面接触效应的研究[J];同济大学学报(自然科学版);1980年01期
[5]卢美艳;钢筋混凝土保护层的认识与技术控制措施[J];商业文化(上半月);2011年09期
[6]丁甲;试论钢筋混凝土结构工程中保护层的有效控制方法[J];科技致富向导;2011年24期