建筑工程土建结构工程的耐久性是什么？ 工程,混凝土,耐久性

土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保存正常效用的能力，这一正常效用包括结构的安定性和结构的适用性，并且更多地体现在适用性上。 
　　1、土建结构工程的耐久性现状 
　　大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，但是至今尚未引起我国政府主管部分和广大设计与施工部分的足够重视。 
　　恒久以来，人们一直以为混凝土应是非常耐久的质料。直到70年代末期，发达国家才逐渐发觉原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多都市的混凝土基础设施工程和口岸工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化；据1998年美国土木工程学会的一份质料预计，他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题，仅修理与调换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无，而现在联邦政府每年为此的拨款只有50～60亿美元。另有资料指出，美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4.发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极接纳应对办法，如加拿大安大概省的公路桥梁为搪塞除冰盐侵蚀及冻融损害，钢筋的混凝土守卫层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土强度的最低品级也从50年代的C25增到后来的C40，桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到务必引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求，对混凝土守卫层和强度的要求仅为2.5cm与C25，与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内按这种准则设计的一座大桥，建成后仅8年，由于盐冻侵蚀，现已不得不局部破除重建。 
　　我国建设部于80年代的一项观察证明，国内大多数产业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和大众建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土守卫层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。京津地区的都市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用，使用十几年后就出现问题，有的不得不限载、大修或破除。盐冻也对混凝土路面造成伤害，东北地区一条高品级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌质料，密实度和抗渗性差，不耐地下水与机车废气侵蚀，开裂与渗漏严重；对几个路局所辖的隧道进行抽样观察证明，漏水的占50.4%，其中1/3渗漏严重，并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电，影响正常运行，而1999年通告的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题接纳适当的对策，如适当提高混凝土的最低强度品级和在混凝土中掺入化学纤维等。 
　　耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量凄惨教训，还沿着老路重蹈覆辙。一些北方都市新建成的立交桥和高速公路桥，仍没有在质料性能和结构结构等方面接纳须要的防治冻融和盐害的综合办法。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍接纳不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的守卫层厚度。
　　有专家预计，我国“大干”基础设施工程建设的上涨还可延续20年，由于忽视耐久性，迎接我们的还会有“大修”20年的上涨，这个上涨可能不消很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。 
　　使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有： 
　　1）由于混凝土的质量检验习惯上以简单的强度指标作为衡量准则，导致水泥产业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成份比例提高，这些都倒霉于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超出了也被认为一致格，这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。 
　　2）工程施工单位不适本地加快施工进度，尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干涉。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以包管，早产有损生命健康的观点同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程，很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款，因为意味着工程质量有遭到损害的可能。 
　　3）环境的连续恶化，如废气、酸雨，我国的酸雨面积已超出国土的30%. 
　　当前迫切需要进行的劳动是尽快体例桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例，修订增补现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是种种基础设施工程的设计劳动寿命，在重要工程的设计文件中务必有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的门路走，很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文，自己就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段，国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中务必加入粉煤灰等掺合料，而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。别的，工程技术界还存在恒久形成的一些过时的看法，对改进混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顾忌会影响混凝土强度而不肯使用引气剂，而引气本应作为改进混凝土耐久性和劳动性的通例手段；又如，希望加洪流泥用量来包管混凝土强度，而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 
　　在修订规范的耐久性要求上，交通部于2001年通告的港工混凝土结构防腐化技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验，尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需，另一方面则要安排系统的研究项目，加大耐久性研究劳动的支持力度；混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一，而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原质料和环境等特定条件，需要考虑本国的特点，是不克完全依赖国外研究效果的。 
　　重视混凝土结构的耐久性也是可连续成长的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原质料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类动排放总量的1/5～1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约质料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料（产业废物）用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境守卫的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计劳动寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不敷所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低劳动寿命进一步延长的趋势，如提出都市环境中的桥梁至少应有150年。 
　　2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护 
　　结构耐久性和使用寿命的观点，与使用阶段的检测、维护和修理不克破裂，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了包管结构安定性和耐久性，一些工程在建成后的使用过程中，应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范，但没有如何使用的规范。有些工程坍毁事故，例如最近四川宜宾的南门大桥产生桥面坍落事故，就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处产生锈蚀，如果有定期的检测要求，这样的事故很有可能制止。有些国家对付结构的损坏可能导致民众安定的建筑物与桥、隧等大众工程，强制规定务必定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及民众，也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操纵人员的素质相对较差，质量控制与质量包管制度不敷健全，规范对结构安定与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以更须要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对付土建结构工程的安定质量，虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个别需对其“终身认真”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操纵性。要将结构安定质量事故减少到最低水平，还应以预防为主，通过例行检测及时发觉问题。 
　　现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治，也有大量已建的违章工程需要评估，更有许多工程产生病害需要诊断和加固，各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的步队，并有蓬勃成长成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理虽然重要，但是我们应该越发强调预防。对付在役土建工程的检测和评估，要建立相应的准则和准则，要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度，在管理体制上予以规范。 
　　从国家对大众工程建设的投资和对工程设计的要求来看，需要有工程整个使用期限即全寿命用度支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的恒久用度，不但可能损害工程使用寿命和正常使用效用，并且经济上算总账会很一致算。在发达国家，由于新建工程少，用于维修的用度往往更为主要，英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍，1980年的维修费占当年土建用度总支出的2/3.我国虽是成长中国家，现在正大兴土木，可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40％公路桥梁的桥龄已大于25年，加上进入90年代以后交通量猛增，超载严重，以往的设计准则又低，路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修用度得不到包管，造成工程安定隐患并在以后需要支出更多的大修用度。在土建工程的投资上，希望有关部分能加大已建工程维修的用度。 
　　为加速路桥等大众工程建设，国家现在鼓励投资公司出资并赐与一定期限如30年的经营收入作为赔偿。如果对重要土建工程有务必进行定期检测与评估的准则，就能包管这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好效用，对付设计劳动寿命为100年的桥梁，至少还可正常使用70年，而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。