浅析混凝土结构的耐久性.doc

混凝土结构的耐久性 06防灾 邱剑辉 摘要： 混凝土结构是目前应用最广泛的工程结构，因此对现有混凝土结构进行的耐久性检测与评估就显得十分重要。本文介绍了混凝土结构的耐久性研究的国内外状况、对混凝土结构的耐久性进行检测与评估过程、混凝土结构耐久性的影响因素及应对措施等。 关键词： 混凝土结构 耐久性 检测与评估 影响因数 引言 自从混凝土结构在土木工程中得到应用以来，它的诸多优点已经得到充分体现，因此混凝土结构是目前应用最广泛的结构。虽然混凝土结构具有寿命长和较长时间无需维护的特点，但任何结构在长期的自然环境和使用环境的双重作用下，其功能将逐步衰减，这是一个不可逆的客观规律。混凝土结构在外部因素及其自身内在因素作用下，其安全性和使用功能都将有所下降。在这种情况下，混凝土结构耐久性问题就日益突出。 从混凝土应用于土木工程至今，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限；这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的不利变化引起的，但更多的是由于结构的耐久性不足导致的；特别是沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，导致钢筋锈蚀而使结构发生早期损坏，丧失了结构的耐久性能，已成为实际工程中的重要问题。早期损坏的结构需要花费大量的财力进行维修补强，甚至造成停工停产的巨大经济损失。 所谓混凝土结构耐久性，是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力，通过进一步的分析可以发现，引起结构耐久性失效的原因存在于结构的设计、施工及维护的各个环节。首先，虽然在许多国家的规范中都明确规定钢筋混凝土结构必须具备安全性、适用性与耐久性，但是，这一宗旨并没有充分地体现在具体的设计条文中，使得在以往的乃至现在的工程结构设计中普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。 在施工、设计、维护等都会影响混凝土耐久性。常见的施工问题如混凝土质量不合格、钢筋保护层厚度不足都有可能导致钢筋提前锈蚀。另外，在混凝土结构的使用过程中，由于没有合理的维护而造成结构耐久性的降低也是不容忽视的，如对结构的碰撞、磨损以及使用环境的劣化，都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。 现有混凝土结构耐久性问题是多方面的，主要原因是结构的缺陷和损伤以及使用要求的改变，归纳起来有如下几方面: 一、结构设计原因 建筑物在设计时，虽然设计人员最大可能考虑了影响建筑安全和使用的诸多因素，在结构上采取各种处理措施，但是，由于当时技术水平有限，实际的工程结构有不同的结构特点、使用环境以及施工质量差异，再加上其它诸多不合理及失误之处，均可能在建筑中留下隐患，从而导致耐久性问题的出现。 二、结构损害 恶劣的使用环境是引起结构缺陷和损伤的一个主要原因。按作用性质分，外部使用环境对结构的侵蚀作用一般可分为物理作用、化学作用、生物作用。意外灾害也是结构损害的一个重要原因。对工程结构而言，火灾是最为常见及损害最严重的意外灾害。火灾的屡屡发生，对混凝土结构会造成不同程度的损伤，影响安全性及使用性。另外，使用不当也会造成对结构的损害。例如拆除承重结构、随意扩建甚至加层等。 三、使用功能的改变 一些建筑物业主随着社会发展、生产力水平提高，会调整建筑物使用功能，如原来的写字楼改变为超市，已有的多层房屋加层至小高层房屋，这些使用功能和要求的改变，都将使原有结构可靠性发生改变，这就使原有结构耐久性程度的问题变得十分重要。 从混凝土结构耐久性研究的范畴来考虑，目前大致可分为环境层次、材料层次、构件层次、结构层次，而这其中的结构层次的耐久性检测与评估是极其重要的内容。混凝土结构耐久性检与测评估是指对现有的混凝土结构，通过系统、严格的测试和科学的方法来评价其现有结构的可靠性，从而推断结构的耐久性能。通过耐久性检测与评估，就可以判断混凝土结构是否安全和可否再用，如不能再用，是加固?是重建?等诸如此类的问题。 2 国内外研究现状 混凝土结构耐久性检测评估工作主要起源于二十世纪六十年代。当时世界各国特别是欧洲各国建筑业已进入新建与维修改造并重时期，二战后重建房屋及过去建造的大量低标准建筑已在功能及使用方面不能满足需要，因此必须进行维修、加固和现代化改造。在这期间，就无形中推动了对混凝土结构进行耐久性评估的研究。 起初，对混凝土结构的评估一般采取调查、现场目测检查和一定的结构验算，凭借工程技术人员个人知识与经验作出判断、处理。这种“传统经验法’，实施简单方便，节约时间及费用，但整个评估工作缺乏完整的科学性，带有很大的盲目性与主观性。在较为复杂的情况下，评估结果会过于保守，或过于带有风险。因此到目前，这类方法只适用于一些问题简单、结构单一的