一、影响结构寿命的究竟是什么?
1、设计标准参考的台风和地震频度和强度。
通常按照50年一遇的台风和50年一遇的地震。这些气象局基本上有上百年的记录,按照这些历史上曾经发生过的大台风和大地震来考虑结构风荷载和地震荷载标准。这也就是为什么不同地方的结构设计是不同的,深圳的一栋高层是不能原设计移植到北京的,因为北京的地震设防级别高,设计需要加强。
现在大家知道房子寿命50年和100年的来历了吧。有人要问,为何没有1000年一遇的标准,答案是,人类历史上根本无法统计那么远的。
而事实上,50年和100年的标准也是西方科学帮助统计的,当然部分也来自于中国古代对地震的文字描述,现代人为了制定标准而必须在有限的资料中,不断假定和推断。
因此,50年和100年寿命的房子并非指能用这么长时间。
以地震为例,仅仅指统计资料表明历史上以50年或100年为时间段,所发生的最大地震,而这个最大地震可以推测它的强度,最后应用于结构设计标准。在某些地方,从人类历史上就没有发生过地震,那么就基本上可以不用考虑抗震了,或者按照最低抗震来保守设计。
同样,50年使用期也并非指你一定能用50年,因为50年一遇的地震统计本身就是有限经验,没准房子刚盖好,就出现千年一遇的10级地震,那所到之处普通建筑基本就垮了。
而震中所在,什么都剩不下来。不是你的房子没按50年抗震设计,而是千年一遇的地震恰好出现在你的50年中。
2、混凝土碳化引起钢筋锈蚀。
正常情况下,钢材在被混凝土包裹,是永不会生锈的,部分出土的千年古剑并非含有什么特殊元素,仅仅因为没有空气,不能发生氧化作用。而混凝土自然条件下,比岩石更耐久,更加稳定。
只要不是剧烈的温差和腐蚀,混凝土保存几千年是没问题的。
但本人亲见过使用20年的厂房,因为使用了海砂,其中的氯离子渗透作用,导致钢筋锈蚀,几乎10几年房子就坏了。
当然也不是不可救药,现代加固补强的措施可以做到哪里坏就修哪,只是对于高层建筑来说,如果主要受力构件大面积受损,修复费用太高,不如炸掉重来,这也就是影响房子寿命的主要因素了。
那么,混凝土碳化是什么意思呢?
大家知道钢筋外面有一层混凝土,很薄大约20~25毫米(楼板要更薄些),当混凝土碳化反应(二氧化碳与氢氧化钙作用)超过了这个保护层,钢筋就要锈蚀了了,原理如下:
水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4,称为纯化膜。碳化使混凝土碱度降低,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,混凝土对钢筋的保护作用就会减弱,钢筋开始生锈。
一般来说,混凝土碳化不会直接引起其性能的劣化,而且对于素混凝土,碳化还具有提高混凝土耐久性的效果;
但对于钢筋混凝土来说,碳化会使混凝土的碱度降低,同时增加混凝土孔溶液中氢离子的数量,导致钢筋锈蚀。
因此,这层混凝土保护层至关重要,越厚结构越耐久。
所以,一个好的施工队伍能很好的控制保护层厚度,不会让误差超过标准。但差的施工队伍就难保了,可能保护层厚的厚,薄的薄,影响寿命。但是,从各种资料反应,由于施工队伍差引起的保护层偏差往往是随机分布的,即不会出现所有的柱子和梁板全都保护层偏小,因此,修补也容易,直接用环氧树脂就搞定了。
退一步说,即使保护层不够,也没大问题,这与海砂中的氯离子不同,那是另一种腐蚀介质。
回到碳化速度中来,究竟空气中的二氧化碳要多久能完成保护层的全碳化失去保护呢?
各种资料的结论是不同的,有的说1万多年,有的说几千年,当然保守的也有说几百年的,我们无从考证,我们只知道,自从水泥和混凝土发明至今,确实没见过它们失去过寿命。
3、建筑物的基础寿命。
据研究,混凝土基础寿命将低于建筑本身寿命。这是因为基础长期浸泡在水中,可能受到酸碱作用。
虽然设计中,对天然基础加强了保护层的厚度(很多地下室底板保护层厚度是5~10厘米),但这仅限于天然基础受力的结构。问题是:高层建筑大都采用桩基础。
而桩基础本身因施工原因,混凝土不如地上结构致密,更容易受到腐蚀。这里就不展开一一说了,因为桩基础分很多种,文章结尾会直接讲结论的。
砼框架剪力墙高层住宅的平均寿命是300年以上,砼框架多层住宅的平均寿命是1000年以上,砼框架别墅的平均寿命是10000年以上。
真的天长地久了。
二、除了结构寿命,建筑本身还有那些寿命问题?
挑主要的说吧。自己房子里的装修都会换,就不提了。
管道:15年~50年
防水:10年~15年
电梯:15年~20年
外墙装修:15年~20年
这几样东西,需要特别提醒一下。基本上98年以后的房子主管道都没有埋在砼里的了,因此维修容易,更换也容易。防水主要是屋面和外墙,大修的时候可以处理,施工质量只要不差到几年就坏了,本体维修金基本上都够。电梯可能是主要问题,好在现在电梯便宜很多了。
目前住宅的这些维修问题,主要还不是工程质量问题,恰恰是,真的要更换的时候,业主们意见未必统一,不逼到家家漏水、全部电气短路、出现电梯事故才知道要处理。事实上,如果小区内意见一致,每人凑个几千块,本体金不够的问题就解决了。
退一万步说,把房子炸掉重建也不过每平米2000块。
说了这么多,不知道大家清楚了没有。简单的说结论吧。木结构的房子都能用几百年,砖石结构的上千年的到处都是,而钢筋混凝土结构的房子的寿命近乎无限。