2010年6月到7月，我認(rèn)真聽取了學(xué)院精心為我們安排的混凝土與砌體結(jié)構(gòu)專題講座。通過聽講座，拓展了我對混凝土及砌體結(jié)構(gòu)方面的認(rèn)識，使我對當(dāng)今混凝土與砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展及前沿課題有了深入了解。
下面我從混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)三個方面對自己的收獲作下總結(jié)。
一、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
1.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性概念
在建筑施工中混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)對氣候作用、化學(xué)侵蝕、物理作用或任何其他破壞過程的抵抗能力。影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素十分復(fù)雜，主要有內(nèi)外兩方面的因素作用，其中混凝土材料的自身特性和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量是決定其耐久性的內(nèi)因；混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件和防護(hù)措施，是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的外因。
混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題表現(xiàn)為：混凝土損傷(裂縫、破碎、酥裂、磨損、溶蝕等)；鋼筋的銹蝕、脆化、疲勞、應(yīng)力腐蝕；以及鋼筋與混凝土之間粘結(jié)錨固作用的削弱等三個方面。由于混凝土的缺陷(例如裂隙、孔道、汽泡、孔穴等)，環(huán)境中的水及侵蝕性介質(zhì)就可能滲人混凝土內(nèi)部，產(chǎn)生碳化，凍融、鋼筋銹蝕作用而影響結(jié)構(gòu)的受力性能。并且結(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)還會受到各種機(jī)械物理損傷(腐損，撞擊等)及沖刷、溶蝕、生物侵蝕的作用。從短期效果而言，這些問題影響結(jié)構(gòu)的外觀和使用功能；從長遠(yuǎn)看，則會降低結(jié)構(gòu)安全度，成為發(fā)生事故的隱患，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。
2.耐久性設(shè)計(jì)原則
提高混凝土自身的耐久性是解決混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的前提和基礎(chǔ)。《橋規(guī)JTG D62》增加耐久性的設(shè)計(jì)內(nèi)容，提出了按結(jié)構(gòu)使用環(huán)境進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)的一般概念，明確規(guī)定了不同使用環(huán)境下，結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求，對影響混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低強(qiáng)度等級、最大氯離子含量和堿含量等做出了限值規(guī)定。應(yīng)該指出對影響混凝土身耐久性的主要指標(biāo)加以控制，滿足這些限值規(guī)定是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。
I、結(jié)構(gòu)工作環(huán)境分類
混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與結(jié)構(gòu)工作的環(huán)境有密切關(guān)系。同一結(jié)構(gòu)在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中要比一般大氣環(huán)境中使用壽命短。結(jié)構(gòu)工作環(huán)境分類，可使設(shè)計(jì)者針對不同的環(huán)境種類采用相應(yīng)的對策。
II、混凝土的基本要求
影響耐久性的主要因素是混凝土本身的質(zhì)量，提高密實(shí)度而減小混凝土的滲透性，可從根本上提高其抵抗碳化和有害介質(zhì)入侵的速度，這與混凝土強(qiáng)度等級、水灰比等因素有關(guān)，此外，對耐久性有重大影響的氯離子含量及堿含量也應(yīng)加以限制。新規(guī)范從混凝土組成成分的角度，提出了與耐久性有關(guān)的要求。
III、設(shè)計(jì)使用年限
耐久性設(shè)計(jì)目標(biāo)是保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限是在正常的維護(hù)條件下，能夠保持其使用功能而無需進(jìn)行大修加固的時間。設(shè)計(jì)使用年限根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》確定，臨時性結(jié)構(gòu)為5年，一般不考慮時間因素；易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件為25年；普通房層和構(gòu)筑物為50年；紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)為100年。設(shè)計(jì)使用年限越高，耐久性要求越嚴(yán)格。
混凝土結(jié)構(gòu)可以就地取材，造價低亷，可塑性強(qiáng)，耐久性好，比較適合我國的國情。改革開放30年以來，在已建成的400多億平方米建筑和現(xiàn)在每年建成20億平方米的建筑中，混凝土結(jié)構(gòu)占有絕大的比例，并且今后還將長久地作為主導(dǎo)結(jié)構(gòu)形式繼續(xù)發(fā)揮作用。
二、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)
預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)起源于西歐，發(fā)展于歐美，現(xiàn)已成為歐美等發(fā)達(dá)國家的一種主要建筑結(jié)構(gòu)體系。隨著預(yù)制混凝土建筑技術(shù)的發(fā)展及預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系的推廣，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系逐漸表現(xiàn)出一些優(yōu)越于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，如有利于提高勞動生產(chǎn)率、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等；工程實(shí)踐也證明，經(jīng)過合理設(shè)計(jì)的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系，具有與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相同或相似的抗震性能。
1.預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的建造與特點(diǎn)
預(yù)制裝配式施工方法現(xiàn)已在全世界普及。裝配式建筑工地的建筑材料，完全是由工廠運(yùn)來的半成品，施工單位在現(xiàn)場對地基做一定處理后，用半成品進(jìn)行房屋的組裝。建筑工地不再把瓦工、木工、鋼筋工等工種分得那么細(xì)，建筑工人由過去那種復(fù)雜的多工種角色，轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏谋持溽敇�、電鉆等專用工具的裝配工角色。房屋的裝配化制造完全避免了傳統(tǒng)建房的缺點(diǎn)，施工速度非常快，可在短期內(nèi)竣工；工人勞動強(qiáng)度大幅度降低，交叉作業(yè)方便有序；房屋裝配中的每道工序都可以像設(shè)備安裝那樣檢查其精度，以確保房屋制造的質(zhì)量；施工時的噪聲降低，物料堆放場地減少，有利于環(huán)境的保護(hù)；由于工廠化的生產(chǎn)和現(xiàn)場的標(biāo)準(zhǔn)裝配，使房屋制造成本降低。因此，裝配式制造房屋的許多優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)房屋建造方法無法比擬的。
2.預(yù)制混凝土在我國的應(yīng)用
解放初期，我國借鑒前蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)首先在重點(diǎn)工業(yè)建設(shè)中以裝配化和施工機(jī)械化為重點(diǎn)開始發(fā)展建筑工業(yè)化。在之后的二三十年里，我國在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化等方面做了許多努力，并形成了符合我國國情的裝配式混凝土建筑型形式。1977年北京采用裝配式混凝土建造的房屋占混凝土結(jié)構(gòu)房屋總數(shù)的30%，上海占50%。20世紀(jì)70年代，預(yù)制混凝土空心樓板得到了普遍應(yīng)用。70年代末，我國引進(jìn)了南斯拉夫預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土板柱結(jié)構(gòu)體系，即IMS體系。
預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在國外等發(fā)達(dá)國家已被廣泛運(yùn)用，但要構(gòu)建我國的住宅產(chǎn)業(yè)化體系，在我國推廣該體系的運(yùn)用，還有以下一些問題亟待解決：1)加強(qiáng)預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系的研究，特別是預(yù)制混凝土構(gòu)件連接方式及結(jié)構(gòu)體系的研究；2)加快建立我國的預(yù)制混凝土建筑標(biāo)準(zhǔn)體系，如預(yù)制混凝土構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及安裝標(biāo)準(zhǔn)等；3)全面引導(dǎo)并推進(jìn)我國預(yù)制混凝土生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，鼓勵預(yù)制混凝土生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)革新及產(chǎn)業(yè)升級。
三、砌體結(jié)構(gòu)
眾所周知，砌體結(jié)構(gòu)是一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。砌體結(jié)構(gòu)之所以能保留到現(xiàn)在，是由于其具有一定的優(yōu)勢。砌體材料都是地方性的，符合“因地制宜，就地取材”的原則，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，可以節(jié)省水泥和鋼材。砌體材料具有良好的耐久性，化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性；另外，施工也比較方便。
然而事物都具有兩面性的。砌體結(jié)構(gòu)存在著一些缺點(diǎn)：砌體結(jié)構(gòu)材料與其他材料結(jié)構(gòu)相比，強(qiáng)度低；砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能很差，由于砌體的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度較低。地震-唐山、邢臺、海城地震中大量的砌體房屋破損、毀壞甚至倒塌，造成巨大的人民財(cái)產(chǎn)損失�？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，砌體結(jié)構(gòu)面臨兩條路，其一，競爭失敗而淘汰；其二，改進(jìn)砌體結(jié)構(gòu)抗震性能，提高其延性和防倒塌能力。由于砌體結(jié)構(gòu)比較符合我國的基本國情，不能淘汰，只能發(fā)展，于是1977年，提出在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作法。經(jīng)過模型試驗(yàn)和實(shí)際地震的考驗(yàn)，這種做法有效的提高了砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能。傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)大多是粘土磚砌體，由于粘土磚浪費(fèi)土地資源，浪費(fèi)能源，不符合節(jié)土、節(jié)能要求，不符合建筑的可持續(xù)發(fā)展。目前，國內(nèi)很多地區(qū)限制粘土磚的使用，尤其是大、中城市，例如北京、上海等地區(qū)不允許使用粘土磚。建筑學(xué)目前提出綠色建筑，就是要求建筑的發(fā)展在滿足當(dāng)代人的需求和發(fā)展時，對后代的需求和發(fā)展不構(gòu)成威脅。砌體結(jié)構(gòu)因而面臨著挑戰(zhàn)，墻體改革勢在必行.大力發(fā)展新型建材，研究新的結(jié)構(gòu)形式，是唯一的出路。砌塊利用工業(yè)廢渣，是粘土磚的替代物，目前，砌塊建筑已經(jīng)登上歷史舞臺。
砌體結(jié)構(gòu)作為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，能夠克服其弱點(diǎn)，面臨挑戰(zhàn)，提出新的結(jié)構(gòu)形式，使之重獲新生，并保持其旺盛的生命力，不斷的向前進(jìn)步和發(fā)展。
