建筑結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題的分析與探討

>摘要：

我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性與國(guó)外相比要低很多，而結(jié)構(gòu)的低耐久性將會(huì)降低工程的質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)造成對(duì)資源的極大浪費(fèi)。分析與探討建筑結(jié)構(gòu)耐久性的現(xiàn)狀、耐久性問(wèn)題的嚴(yán)重性，并提出解決相關(guān)問(wèn)題的一些措施對(duì)提高建筑的質(zhì)量和使用壽命意義重大。

一、建筑結(jié)構(gòu)的耐久性現(xiàn)狀

目前，世界上絕大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)都是由鋼筋混凝土材料制造而成，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性成為大多數(shù)工程結(jié)構(gòu)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(gè)問(wèn)題至今都未引起國(guó)家和相關(guān)部門(mén)的重視。如在美國(guó)，有很多城市的港口工程和混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程在修建后不到三十年的時(shí)間里就出現(xiàn)了材料質(zhì)量的劣化，對(duì)使用壽命造成了一定的影響。1998年美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)報(bào)告也稱(chēng)，最起碼需要1.4萬(wàn)億美元來(lái)處理美國(guó)國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施工程中存在的結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題，僅用于修理與更換公路橋梁的混凝土面板這一項(xiàng)就需要花費(fèi)850億美元。我國(guó)建設(shè)部的一項(xiàng)調(diào)查顯示國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25-30年后需進(jìn)行大修，而處于嚴(yán)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(duì)較好，可持續(xù)使用50年以上，但室外的露天構(gòu)件使用壽命僅為30-40年。我國(guó)目前基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程規(guī)模宏大，每年投資額達(dá)2萬(wàn)億人民幣以上。照此看來(lái)，大概30-50年后，這些工程將進(jìn)入維修期，所需的建設(shè)費(fèi)用和維修費(fèi)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(diǎn)：

（一）土建施工之前，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)構(gòu)件的耐久性方面進(jìn)行詳細(xì)論證和規(guī)劃設(shè)計(jì)。但目前我國(guó)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)多對(duì)項(xiàng)目所需的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、資源以及環(huán)境影響等方面進(jìn)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(yàn)習(xí)慣上以強(qiáng)度作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致水泥工業(yè)在強(qiáng)度方面的過(guò)分要求，使水泥細(xì)度增加，并且提高了早強(qiáng)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(guó)土建工程的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和工程荷載，對(duì)于大氣侵蝕等環(huán)境因素的考慮比較少，對(duì)工程的正確使用和有效的維護(hù)方面意識(shí)較差。

（四）日益嚴(yán)峻的環(huán)境因素也對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生了很大的影響。我國(guó)的酸雨面積已超過(guò)國(guó)土面積的30%，并且呈上升趨勢(shì)。

當(dāng)前我國(guó)迫切需要解決的問(wèn)題便是盡快編制有關(guān)隧道、港工、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)范，補(bǔ)充和修訂現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的要求。

三、提高建筑結(jié)構(gòu)工程耐久性的措施

建筑工程耐久性的改善提高是社會(huì)發(fā)展穩(wěn)定的基本要求，建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命影響著建筑整體的經(jīng)濟(jì)性，因此，無(wú)論是政府、設(shè)計(jì)單位和施工單位，還是工程的使用者或維護(hù)者都應(yīng)該樹(shù)立規(guī)范的施工意識(shí)及維護(hù)意識(shí)，以整體提升建筑的耐久性。

（一）土建工程的建設(shè)多是關(guān)系到國(guó)家民生的大事，土木結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的主管部門(mén)，對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)做重點(diǎn)審查，并明確土木結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)最低使用壽命；完善監(jiān)督措施，確保施工監(jiān)理單位嚴(yán)格按照法規(guī)要求監(jiān)督施工。國(guó)家相關(guān)研究單位還應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)混凝土耐久性的研究，為工程提供相關(guān)基礎(chǔ)理論。

（二）檢測(cè)人員和使用人員要加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命概念的認(rèn)識(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定期的檢測(cè)和維護(hù)。政府要逐漸淡化技術(shù)規(guī)范和法律條款的強(qiáng)制作用，鼓勵(lì)檢測(cè)人員的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新。政府要加大對(duì)土建工程耐久性宣傳，提高人們的正確使用意識(shí)，確保居民積極配合維護(hù)人員工作。

（三）定期更新改造安全監(jiān)測(cè)設(shè)備和升級(jí)檢測(cè)設(shè)備設(shè)施，確保安全檢測(cè)進(jìn)行的工作狀態(tài)良好，并采用多種檢測(cè)手段，正確、全面評(píng)價(jià)建筑物的安全狀況。

（四）要針對(duì)不同的腐蝕環(huán)境應(yīng)設(shè)計(jì)不同的保護(hù)層厚度。如一類(lèi)環(huán)境（室內(nèi)正常環(huán)境），設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定增加40%；當(dāng)采取有效的表面防護(hù)措施時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度可適當(dāng)減少。混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件宜整體澆筑，不宜留施工縫。當(dāng)必須有施工縫時(shí)，其位置及構(gòu)造不得有損于結(jié)構(gòu)的耐久性。

混凝土耐久性問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。它涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、配合比設(shè)計(jì)、材料、施工、以及使用維護(hù)等多方面、多學(xué)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(lǐng)域中的重大課題。

四、結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的耐久性已經(jīng)成為工程界普遍關(guān)注的重大問(wèn)題，它關(guān)系到經(jīng)濟(jì)與安全的協(xié)調(diào)以及基礎(chǔ)設(shè)施投資。而世界人口的增多以及可使用土地的減少，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性要求將更為突出。這些民生工程必須要在國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，綜合采用新技術(shù)理論和各項(xiàng)研究來(lái)保障其耐久性，來(lái)實(shí)現(xiàn)百年大計(jì)。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]金偉良，趙羽習(xí).混凝土結(jié)構(gòu)耐久性[J].科學(xué)出版社2002（09）

【作者單位：四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院】