建筑构造对结构耐久性损伤的分析

【摘要】结构的耐久性可以说是土木工程中的一个重要问题，通过建筑的构造来考虑和研究结构耐久性问题时解决这个问题的一个重要思路。本文通过对建筑构造的分析来对构造的耐久性损伤进行分析，揭示了建筑构造在建筑中的重要作用，明确建筑构造对结构耐久性可能产生的影响。

【关键词】结构构造；耐久性；损伤

1 建筑构造的任务

建筑构造指的是在建筑物的各个组成中，综合运用多方面技术知识，依据选材、工艺、选型、安装等方面的情况，合理地对各种材料进行运用，将各种构配件有机组合，以解决各个构配件之间的连接方法，以及这些构配件在使用中的防范措施，它是建筑物形成过程里不可或缺的组成。建筑构的任务主要是以建筑的功能要求为基础，对影响建筑的构造的各种因素充分进行考虑，选择正确的材料，并进行运用，提供出符合安全、适用、美观、经济的具体做法和构造措施，最大限度满足建筑的使用功能，并且提高建筑对各种不良影响的抵御能力，以延长建筑的使用时间。

2 结构耐久性的定义

结构在规定年限里，在各种不同的环境条件的影响作用之下，结构构件的材料随着时间的推移而不断劣化，但是不需要额外的进行加固处理而保持其正常使用、安全性以及外观尚可的能力。耐久性实质上就是研究在满足了结构的适用性、安全性最低可靠条件之下，建筑的结构对于化学侵蚀、气候作用、物理作用以及其他的破坏类型进行抵抗的能力，也就是材料损伤和老化的年限，这个年限也就是建筑物在进行正常维护的情况下其使用寿命。

3 耐久性损伤的类型

3.1 混凝土表面磨损

一般来说，有三种情况会造成混凝土的表面磨损，分别是冲磨、机械磨耗以及空蚀磨损。其结果就是混凝土的表面产生剥落。

3.2 混凝土碳化

所谓的混凝土碳化，也就是混凝土的中性化，即混凝土里的C（OH）2和其他的水泥熟料与自然环境中的CO2在适宜的温度下发生化学反应并且声称CaCO3和C（OH）2。一方面，混凝土碳化之后，其碱性就会在一定程度上降低，当混凝土的pH的数值降到的8.5到9之间的时候，混凝土已经碳化，也就对钢筋失去了保护的作用，从而就为混凝土中钢筋发生锈蚀现象提供了很好的前提；另一方面，由混凝土碳化而生成的CaCO3还有其他的固态物质会堵塞混凝土的孔隙，大的孔隙的减少使得混凝土的孔隙率下降，并且减弱了后续生成的CO2的进一步扩散，使得混凝土的密实度得到了很大的提高。

3.3 化学侵蚀

化学侵蚀是混凝土结构的耐久性问题中最为复杂的一个问题，之所以这么复杂，是因为化学物质的种类繁多，具有极强的随机性，对混凝土产生的作用的效应很难确定下来。但是归纳起来的话，一般化学物质对混凝土产生寝室可以分为硫酸盐侵蚀、碱侵蚀、酸侵蚀三类。

3.4 钢筋锈蚀

混凝土结构中量最大也是最常见的耐久性问题就是钢筋锈蚀问题了。在新成型的混凝土孔隙里溶液中含有Ca（OH）2，因而其pH的数值比较高，溶液呈碱性。在这样的情况下，钢筋的表面会形成一层钝化膜，这层钝化膜会对钢筋表面形成保护作用，使得钝化状态下的钢筋不会产生锈蚀。但是，如果钝化膜遭到了破坏，钢筋就会产生锈蚀。比如在混凝土发生碳化之后，钢筋的钝化膜就已经遭到了破坏，因而在一定的条件之下，钢筋就会产生不同程度的锈蚀现象。产生锈蚀之后的钢筋和混凝土的结合的能力就下降了，从而使得它们的共同工作基础遭到破坏，这就对混凝土结构的的正常使用以及安全造成了严重的影响。

3.5 碱骨料反应

所谓的碱骨料反应指的是骨料里的及安徽星成分和在水泥水化过程里释放的碱发生化学反应所生成的东西重新排列之后，并吸水膨胀而产生的力导致了裂缝的产生，从而造成了混凝土结构的破坏。

4 建筑构造对结构耐久性影响原因

从现有的大量的建筑工程的事故和一系列的耐久性损伤的示例中可以看出，由建筑的构造问题而导致的结构产生耐久性损伤体现在以下几个方面上：

4.1 防腐构造不良会提供化学侵蚀的机会

在我们常常用到的沥青类、树脂类以及水玻璃类的防腐工程里，通常会因为防腐蚀层的裂缝以及空鼓，还有防腐蚀材料的一系列问题，如固结的过慢或过快，物理或化学性能差，强度不够，甚至是防腐层和基层之间没设置必要连接层或者隔离层导致的防腐构造不良状况，为化学侵蚀提供了很好的机会，特别是在酸碱盐腐蚀的状态之下，尤其容易发生钢筋锈蚀以及化学侵蚀等耐久性的损伤。在和土壤接触的地下的部分结构中，由于土壤中存在各种腐蚀性的盐类，因而地下的部分结构的防腐构造就显得更加重要。因而地下建筑必须采取必要的防腐措施，需要配置上抗腐蚀性能高的混凝土，并且在混凝土的要做好防腐隔离层的工作。

4.2 防水构造不良造成渗漏会加速结构的耐久性损伤的发生

防水结构出现的不良现象使得渗漏情况的产生，从而造成了建筑物的结构充分的和水接触。并且从前面提到的一系列的耐久性的损伤成因看来，绝大多数的混凝土的结构耐久性问题都和水有莫大的关系。水可以说是氯离子以及其他的有害的化学物质进入到混凝土的内部构造中的载体。会产生侵蚀的物质进入到混凝土中之后是否会合混凝土的组成发生反应，这主要取决于在混凝图中的水是够为液态或者固态。当构件的表面湿润的时候，溶在水里的有害的化学物质随着水一同进入了构件的表层。在干燥周期里，虽然部分水分蒸发掉了，但是有害物质却依然残留在了混凝土里。当混凝土的含水率较低的时候，有害物质从混凝土表面向其内部的扩散速度较慢；当混凝土含水率较高的时候，有害物质从混凝土表面向其内部的扩散的速度也就加快了。但是如果是在十分干燥的环境中，及时保护层的混凝土完全碳化了，钢筋也不会产生锈蚀。而在含有等量的氯离子的混凝土构件中，在潮湿的环境中钢筋锈蚀的速度较快；在干燥环境里的钢筋锈蚀的速度很慢。同样的，在潮湿的环境中混凝土的碱骨料反应以及冻融破坏的速度都是比较快的，而干燥环境中的反应和破坏速度都是很慢的。所以说，防水构造的质量对于结构的耐久性的影响是十分大的。

4.3 装修构造缺陷对结构耐久性不利

装修构造的缺陷主要是指装饰层的脱落、地面起灰、污染裂缝等现象。按照覆层体系原理的说法，建筑物本身的构造多层次复层体系，是在长时间的使用中受大气中的CO2分成或者是酸雨等污染源的侵蚀作用，还有可能是偶然情况下受到了歪理的碰撞或者施压。最初，只是建筑物的表面装饰层微微裂开，然后就会发展到断裂甚至是剥落，如果不能及时的对其进行维修，就会逐步的波及到维护结构层，然后再是水泥砂浆的粘结层，再到钢筋混凝土的保护层，最终导致混凝土产生碳化，从而导致钢筋锈蚀、膨胀，保护层逐渐脱落下来，生锈的钢筋逐渐出来，建筑物的使用寿命也就大打折扣了。

5 结束语

根据上面的分析，可以清楚的了解到结构的耐久性和该建筑所处的环境之间有莫大的关系。建筑的构造作为满足建筑功能实现的措施，环境对建筑结构的影响是非常大的。从建筑的构造方面来进行结构耐久性的考虑，不仅实用又合情合理。在建筑的设计和施工时，要充分考虑结构的耐久性的影响因素，有的放矢，最大限度的减少因为构造原因造成的建筑结构损伤问题，增加建筑的使用年限。

参考文献：

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[3]胡丽荣，姚辉.高速公路的排水设计[J]. 浅谈建筑构造对结构耐久性的影响，2009（07）：30