建筑結構的耐久性問題的分析與探討

>摘要：

我國建筑結構的耐久性與國外相比要低很多，而結構的低耐久性將會降低工程的質(zhì)量，同時也會造成對資源的極大浪費。分析與探討建筑結構耐久性的現(xiàn)狀、耐久性問題的嚴重性，并提出解決相關問題的一些措施對提高建筑的質(zhì)量和使用壽命意義重大。

一、建筑結構的耐久性現(xiàn)狀

目前，世界上絕大多數(shù)建筑結構都是由鋼筋混凝土材料制造而成，混凝土結構的耐久性成為大多數(shù)工程結構耐久性的決定因素，這也是困擾著建筑界的一大難題。然而，這個問題至今都未引起國家和相關部門的重視。如在美國，有很多城市的港口工程和混凝土基礎設施工程在修建后不到三十年的時間里就出現(xiàn)了材料質(zhì)量的劣化，對使用壽命造成了一定的影響。1998年美國土木工程學會報告也稱，最起碼需要1.4萬億美元來處理美國國內(nèi)的基礎設施工程中存在的結構耐久性問題，僅用于修理與更換公路橋梁的混凝土面板這一項就需要花費850億美元。我國建設部的一項調(diào)查顯示國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25-30年后需進行大修，而處于嚴酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅為15-20年。雖然公共建筑和民用建筑使用環(huán)境相對較好，可持續(xù)使用50年以上，但室外的露天構件使用壽命僅為30-40年。我國目前基礎設施建設工程規(guī)模宏大，每年投資額達2萬億人民幣以上。照此看來，大概30-50年后，這些工程將進入維修期，所需的建設費用和維修費用將是巨大的。

二、影響混凝土耐久性的主要因素

影響混凝土耐久性的主要因素有以下幾點：

（一）土建施工之前，設計人員需要對構件的耐久性方面進行詳細論證和規(guī)劃設計。但目前我國工程項目的設計多對項目所需的經(jīng)濟、技術、資源以及環(huán)境影響等方面進行論證和分析，而在一定程度上忽視了建筑本身耐久性的分析，使得工程質(zhì)量很難有所保障。

（二）混凝土的質(zhì)量檢驗習慣上以強度作為衡量標準，導致水泥工業(yè)在強度方面的過分要求，使水泥細度增加，并且提高了早強的礦物成分，這些都使混凝土的耐久性受到極大影響。

（三）目前我國土建工程的設計重點在結構強度和工程荷載，對于大氣侵蝕等環(huán)境因素的考慮比較少，對工程的正確使用和有效的維護方面意識較差。

（四）日益嚴峻的環(huán)境因素也對建筑結構的耐久性產(chǎn)生了很大的影響。我國的酸雨面積已超過國土面積的30%，并且呈上升趨勢。

當前我國迫切需要解決的問題便是盡快編制有關隧道、港工、橋梁等基礎設施工程耐久性設計的技術規(guī)范，補充和修訂現(xiàn)行規(guī)范中對結構耐久性的要求。

三、提高建筑結構工程耐久性的措施

建筑工程耐久性的改善提高是社會發(fā)展穩(wěn)定的基本要求，建筑結構的使用壽命影響著建筑整體的經(jīng)濟性，因此，無論是政府、設計單位和施工單位，還是工程的使用者或維護者都應該樹立規(guī)范的施工意識及維護意識，以整體提升建筑的耐久性。

（一）土建工程的建設多是關系到國家民生的大事，土木結構工程設計標準的主管部門，對結構的耐久性應做重點審查，并明確土木結構工程的設計最低使用壽命；完善監(jiān)督措施，確保施工監(jiān)理單位嚴格按照法規(guī)要求監(jiān)督施工。國家相關研究單位還應該強化對混凝土耐久性的研究，為工程提供相關基礎理論。

（二）檢測人員和使用人員要加強對結構耐久性和使用壽命概念的認識，對結構進行定期的檢測和維護。政府要逐漸淡化技術規(guī)范和法律條款的強制作用，鼓勵檢測人員的科學技術創(chuàng)新。政府要加大對土建工程耐久性宣傳，提高人們的正確使用意識，確保居民積極配合維護人員工作。

（三）定期更新改造安全監(jiān)測設備和升級檢測設備設施，確保安全檢測進行的工作狀態(tài)良好，并采用多種檢測手段，正確、全面評價建筑物的安全狀況。

（四）要針對不同的腐蝕環(huán)境應設計不同的保護層厚度。如一類環(huán)境（室內(nèi)正常環(huán)境），設計使用年限為100年的結構混凝土應符合下列規(guī)定：混凝土保護層厚度應按規(guī)范的規(guī)定增加40%；當采取有效的表面防護措施時，混凝土保護層厚度可適當減少。混凝土結構及構件宜整體澆筑，不宜留施工縫。當必須有施工縫時，其位置及構造不得有損于結構的耐久性。

混凝土耐久性問題是一個復雜的系統(tǒng)工程。它涉及結構設計、配合比設計、材料、施工、以及使用維護等多方面、多學科，很少由于某一孤立的原因造成的，只有各方面共同努力，才能解決這一工程領域中的重大課題。

四、結語

建筑結構的耐久性已經(jīng)成為工程界普遍關注的重大問題，它關系到經(jīng)濟與安全的協(xié)調(diào)以及基礎設施投資。而世界人口的增多以及可使用土地的減少，對建筑結構的耐久性要求將更為突出。這些民生工程必須要在國家統(tǒng)一標準基礎上，綜合采用新技術理論和各項研究來保障其耐久性，來實現(xiàn)百年大計。

【參考文獻】

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[2]土建工程結構安全性與耐久性設計[J].科技咨訊.2008（01）

[3]金偉良，趙羽習.混凝土結構耐久性[J].科學出版社2002（09）

【作者單位：四川大學建筑與環(huán)境學院】