鋼筋混凝土框架結構住房使用壽命（鋼筋混凝土結構的建築能不能達到一千年以上的使用壽命）

2023-09-12 07:52:16

一、現有的案例

說到混凝土的壽命，不得不提到羅馬的萬神廟了。

以下信息摘自百度百科（圖片來自網絡，侵刪）：

古羅馬城中心供奉眾神的廟宇，建於公元120～124年間,古羅馬建築的代表作之一。

萬神廟平面為圓形，上覆穹頂。這個古代世界最大的穹頂直徑 43.3米，正中有直徑 8.92米的圓洞。基礎、牆和穹頂都用火山灰水泥製成的混凝土澆築。作為骨料的石塊，在下面的硬而重，在上面的軟而輕。穹頂上部混凝土的比重只有基礎比重的三分之二。基礎底寬7.30米，牆和穹頂底部厚6米,穹頂頂部厚1.50米。穹頂內表面作凹格以減輕重量，共5排,每排28個。牆上除大門外有7個凹室,也能起減少施工量的作用。牆裡和穹頂裡都有磚券，結構作用不明顯，可能出於施工需要。

二、混凝土的耐久性

以下主要從鋼筋混凝土的角度論述。

要延長混凝土結構的使用壽命，其實就是提高混凝土結構的耐久性。影響混凝土結構耐久性的因素主要有：（1）混凝土材料；（2）保護層厚度；（3）裂縫；

根據《混凝土結構耐久性規範》，混凝土結構在設計時首先應考慮工作環境，具體可按下表劃分：

然後根據混凝土的環境、需要正常使用的年限，確定混凝土材料、保護層厚度、裂縫控制等級。

1、混凝土材料

混凝土的材料主要是指針對不同的工作環境，選擇不同的水泥、添加劑、摻料，以達到相應的功能。例如，摻料採用粉煤灰，可以提高混凝土的抗滲性能，這在很多水工結構及橋墩結構中得到應用。

另外最重要的就是選擇合適的水泥，下表即為不同種類水泥的適用情況：

2、保護層厚度

影響混凝土耐久性的幾個化學反應主要涉及以下三個概念：氯離子侵蝕、碳化、鹼骨料反應。

2.1 氯離子侵蝕

氯離子主要存在於海洋環境，另外就是非法使用海砂。另外還有一種常識性的做法也會對混凝土產生氯離子侵蝕，就是為了化冰而在路面、橋面撒鹽。

通常情況下，混凝土內部含有大量氫氧根離子，是呈鹼性的，會在鋼筋表面形成鈍化膜。但由於氯離子侵入，導致氫氧根離子減少，使混凝土的PH值降低，破壞鋼筋表面的鈍化膜。因為鈍化膜的破壞不均勻，在鋼筋表面形成電位差，引起鋼筋鏽蝕。

2.2 碳化

混凝土是利用水泥水化反應與粗細骨料（砂石）膠結形成抗壓性能優越的固體材料。由於水化反應是一個漫長的過程，因此內部長期處於鹼性狀態，對鋼筋具有保護作用（見1.1節）。碳化反應與氯離子侵蝕的情況類似，空氣中存在的二氧化碳與混凝土中的氫氧根離子中和，破壞鋼筋的鈍化膜。（註：碳化有利的一面是提高混凝土表面的強度）

混凝土碳化深度可以採用酚酞試劑測試，若表面已經碳化，則酚酞試劑不會變色，可以根據不變色的區域來測定碳化深度。