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钢结构与混凝土结构的耐久性对比,混凝土的寿命到底如何?

发布于:2022-08-03 09:10:03 来自:建筑结构/混凝土结构 0 7 [复制转发]

前言:近日有位名人“老黄”说: 

现在的钢筋混凝土房屋一般寿命为40-50年,钢结构房屋寿命可以长达100年以上,提高建筑用钢标准、推广使用钢结构,既可以使我国现有的钢铁产能充分利用,又可以大幅提升房屋质量、延长房屋寿命,长远的看还能形成废钢炼钢的循环经济,也有利于抗震减灾等等,一举多得。

  

估计很多专业人士和我一样很不理解吧,混凝土没有钢结构“寿命”长吗?

混凝土的寿命到底如何? 

混凝土本身的寿命几乎是无限的,但是这是理想情况,和实际差的很远。  

混凝土(一般结构用的是钢筋混凝土)是硅酸盐水泥,石子骨料和钢筋骨架的混合物。水泥水化形成晶格包裹骨料形成刚体,这种结构和天然的石料几乎一致,有着极强的抗压能力但是受拉力能力很弱。钢筋混凝土中的钢筋骨架具有非常高的抗拉强度,能够和原有的混凝土共同分担拉压荷载,具有很好的综合性能,因此常用于房屋及市政工程实际工程之中。  

混凝土本身的寿命可以和天然的硅酸盐石料比拟,众所周知自然界中的山脉岩石的寿命都是亿年计的,混凝土本身在受到良好保护的情况下,例如博物馆中的标本或是古埃及沙漠金字塔内部的人造石也可以达到这个级别。 如图1为罗马混凝土构件 

图1

笔者2007在埃及金字塔踏勘

图2 风化损坏的混凝土  

对于钢筋混凝土,还必须关注钢筋的寿命。钢筋的抗拉能力是现代建筑中不可或缺的一环,但是也极容易在潮湿或腐蚀环境中被氧化腐蚀。混凝土内部初始时一般均为碱性环境,但受空气中的二氧化碳作用,混凝土的值会缓慢降低变为酸性。这个过程会生成固体碳酸钙等物质增加混凝土本身强度,但是对钢筋抗锈蚀极为不利。如果混凝土保护层不够厚及密实,那么在混凝土本身完好的情况下钢筋被锈蚀失去抗拉能力也会导致钢筋混凝土构件失效,房屋建筑及市政工程倒塌,其实这就是钢筋混凝土建筑的实际结构寿命。

3 某工程钢筋锈蚀图


而混凝土保护层的厚度取值是决定建筑本身的设计寿命的关键要素之一,这也就是我们混凝土规范规定的设计工作年限如果按100年(这里仅指耐久年限),混凝土保护层需要按设计工作年限50年的1.4倍考虑的原因。如果早期的摩天大楼、古迹等混凝土建筑普遍留了很大的结构余量和很厚的混凝土层,建造不惜工本因而至今依然非常牢固,但现代建筑就难说了,偷工减料几十年乃至十几年就倒塌的钢筋混凝土建筑及市政工程时有发生.


关于我国钢结构耐久性问题,想必各位都很清楚吧,到处可见外露钢结构锈蚀情况。。。。


笔者一直多年一直呼吁我们国家的住宅,应该按70年设计,这样老百姓购买的房子产权和设计工作年限才是一致的,否则两者差20年,这个超越原设计工作年限的后续20年谁来承担安全责任?   理论上是到50年就应对其进行安全鉴定吧,那么这个鉴定费用及维护费用如何处理等。

我一直认为,混凝土结构正常设计、正常施工、正常运维,百年建筑不是梦,我也一直认为这也是钢结构至今在住宅上应用缓慢的原因之一,老百姓的眼睛是雪亮的,总认为钢结构的耐久性不如混凝土,这也是事实吧。

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