分析混凝土结构耐久性研究的回顾与展望

分析混凝土结构耐久性研究的回顾与展望

摘要：该文以混凝土结构耐久性设计为研究对象，首先针对混凝土结构耐久性设计过程中存在的几点问题做出了简要分析，进而详细研究了设计过程中需要特别关注的几点问题，旨在于引起各方人员的特别关注与重视。

关键词：混凝土结构耐久性设计问题要点分析

中图分类号：tu375 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）03（a）-0-01

1 混凝土结构耐久性设计中存在的问题分析

在当前技术条件支持下，我国有关混凝土结构耐久性的设计方法主要可以分为两种类型：其一，此类混凝土结构设计方法起源于欧洲，主要适用于欧洲绝大部分国家的混凝土结构设计规范，在应用于我国工程实践有着大量的不适应性，从而需要基于实践应用情况，对其做出合理的修改与调整；其二，此类混凝土结构设计方法主要将耐久性的设计分作计算/验算以及构造这两个方面予以考量，通过对荷载作用力以及抗力随时间变化的发展规律，达到分析结构使用周期的目的。然而其自身就存在一定的问题，如习惯单一破坏因素的试验研究，其与实际工程中多因素影响下的联合作用存在一定的脱节问题，导致大量的重复性劳动，且组织与实际工作之间的联系不够紧密，从而导致所得出的结论不够准确。

2 混凝土结构耐久性设计中的关键要点分析

现阶段，发展比较成熟与科学的混凝土耐久性设计方法应当由两

个方面的关键要素所构成：其一是有关混凝土结构耐久性的计算与验算；其二是有关混凝土结构耐久性的构造。按照上述方式，推荐在混凝土结构耐久性的设计过程当中，按照如下步骤予以实现：第一步是针对整个混凝土结构所处环境区域加以严格分类及界定，在此基础之上，还需要确定此类环境相对于混凝土结构的作用与效应；第二步是针对整个混凝土结构的设计使用寿命加以合理确定；第三步是针对混凝土结构所对应的耐久性设计数据加以详细计算

与验算处理；第四步是按照上述步骤中所确定的混凝土结构耐久性计算数据，制定严格意义上的混凝土结构耐久性构造措施与方案。具体而言，需要在实践工作中，重点关注如下几个方面的内容。（1）混凝土结构耐久性设计过程中对于环境相对于混凝土结构耐久性

设计的作用与效应分析：在当前技术条件支持下，从混凝土结构耐久性设计的研究角度上来说，按照环境属性的差异性，可具体划分为六种类型：①大气环境；②土壤环境；③海洋环境；④受环境水影响环境；⑤化学物质侵蚀环境；⑥特殊环境。为最大限度的保障混凝土结构耐久性设计的有效性，需要结合建筑物所处区域内的具体情况加以严格界定与划分，通过合理的评价，最大限度的减少建筑物整体结构可能出现的环境侵蚀影响。目前，建议在混凝土结构耐久性的设计过程当中，选定一种其主要性控制目的的环境类别进行设计考量，同时综合多个方面的因素予以辅助性考量，特别需要重视差异构件以及差异环境下，对于混凝土结构耐久性设计作业的影响问题。（2）混凝土结构耐久性设计过程中对于结构设计有效使

用寿命的确定分析：从实践应用的角度上来说，建筑物混凝土结构耐久性所表现出的设计使用寿命是指以既定的维护条件为基础，以既定的使用环境为依据，以混凝土结构各项功能均能够满足相关规范为标准，所持续的有效使用年限。自2002版《混凝土结构设计规范》颁布并实施以来，在混凝土结构耐久性设计的过程当中，就将结构设计的有效使用年限作为了最为关键的衡量标准之一。需要特别注意的一点是：结合实际工况，在整个混凝土结构当中，部分构件所表现出的设计使用寿命可以控制在整体性混凝土结构设计使用寿命的标准以下，但对于这部分构件而言，应当在实际设计过程当中，将其设定为便于更换的构件，确保其使用的灵活性。（3）混凝土结构耐久性设计过程中对于混凝土结构耐久性极限状态的衡量分析：对于混凝土结构耐久性极限状态的定义可以简单阐述为，在混凝土结构中的某一区域，或者是整体性结构某项性能的发挥超过规定限制，无法充分发挥混凝土结构耐久性要求的时点。在当前技术条件支持下，有关混凝土结构耐久性设计过程当中，对于耐久性极限状态的衡量还未形成统一性的认知。对于我国而言，比较常见的衡量标准为：出现高于极限状态部分所导致的混凝土整体结构维修费用过大（高于正常维修范围），即判定为临界混凝土结构耐久性极限状态。（4）混凝土结构耐久性设计过程当中对于结构耐久性计算分析：对于我国而言，现行相关混凝土结构设计规范当中，耐久性设计仅将混凝土结构构造要求考虑在内，对于混凝土结构抗力随时间的变动趋势未做出相应体现。尽管在新版的混凝土结

构设计规范当中给出了结构耐久性设计的基准期标准，但这种基准期标准也并非完全等同于一般意义上混凝土结构的耐久年限以及使用年限。从这一角度上来说，通过引入结构耐久性设计基准期标准的方式，并无法从结构耐久性计算的角度上入手，确保整个混凝土结构能够在预定时间段内保障计算验算的可靠性。在当前技术条件支持下，综合各方面因素的考虑，建议采取如下方法：s≤ηr。在上述计算公式当中，将s定义为现行混凝土结构设计规范中对于荷载设计值的规定标准；η定义为混凝土结构耐久性设计系数标准，r定义为现行混凝土结构设计规范中对于抗力设计值的规定标准。通过上述映射关系，可实现对整个混凝土结构耐久性指标计算数值的详细校验与复核。（5）混凝土结构耐久性设计过程当中对于结构耐久性构造措施的制定分析：大量的实践研究结果证实，在诸多混凝土结构耐久性问题当中，钢筋部件所发生的锈蚀问题可以说是波及范围最大、最为严重同时也最为集中的问题之一。要想确保混凝土结构耐久性的稳定与可靠，就需要在钢筋保护层的设计方面对其加以更为严格与系统控制。在此过程当中，需要结合上文中所提到的，对于混凝土结构所处环境区域的划分方式，针对混凝土结构下钢筋保护层应履行的质量指标、厚度指标以及养护指标加以严格控制。与此同时，还可以在相关区域，混凝土材料表面设置一定的覆盖层以及防水层，通过此种方式，防止有害物质的入侵。

3 结语

在混凝土结构受大气环境因素、化学侵蚀因素以及其他偶发性因

素影响，并产生性能失效的情况下，则意味着混凝土结构的有效使用寿命终结，耐久性周期结束。而从混凝土结构耐久性的角度上来说，其可以视作结构所需要的一种特殊性功能。该文试针对有关混凝土结构耐久性研究过程中所涉及到的相关问题做出详细分析与

说明，希望能够有助于今后相关研究与实践工作的开展。

参考文献

[1] 董勇.建筑构造对结构耐久性的影响[j].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2010，27（6）：77.

[2] 滕海文，黄颖，黄峰洲，等.荷载与环境因素耦合作用下结构耐久性研究进展[j].工程抗震与加固改造，2011，33（1）：12-18.

[3] 伍振志，杨林德，时蓓玲，等.裂缝对隧道管片结构耐久性影响及其模糊评价[j].地下空间与工程学报，2007，3（2）：224-228.

[4] 贺小帆，董彦民，刘彦毛，等.独立多细节结构耐久性试验寿命的统计标定[j].北京航空航天大学学报，2012，38（6）：

715-719.

[5] 陈晓斌，唐孟雄，马昆林，等.地下混凝土结构硫酸盐及氯盐侵蚀的耐久性实验[j].中南大学学报（自然科学版），2012，43（7）：2803-2812.