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摘要：混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持和外观完整性的能力。实际中，存在许多影响结构耐久性的因素，这些因素将会对混凝土造成不同程度的破坏。因此，如何增强混凝土结构耐久性是业界关心的问题。本文通过探讨影响混凝土耐久性的因素，旨在为提高混凝土耐久性提出建议。
关键词：混凝土耐久性；影响因素；管控措施
目前我国的基础设施和房建工程规模庞大，每年高达数万亿的投资，混凝土的浇筑量可想而知。提高混凝土的耐久性，延长工程使用寿命，是社会发展中长期的战略要素。因此，混凝土的耐久性是土木建设中最不可忽视的关键技术。
一、耐久性概念
所谓混凝土的耐久性，是指混凝土在所使用的环境中保持长期性能稳定的能力。一般来说，在通常情况下，混凝土是永久性的。但由于环境作用或者混凝土内部的一些有害反应，混凝土结构耐久性受到影响。混凝土结构构件逐渐劣化而丧失原有的性能，导致建筑过早损坏，出现了大量的短命建筑，由此造成了巨大的经济损失和资源浪费，并深深损害着生态的平衡持续发展。现在，混凝土耐久性问题已越来越受到人们的关注和重视。
二、耐久性问题原因分析
混凝土耐久性问题是结构构件在实际环境中，与各方面外界和内部因素的作用下长期变迁，最终导致混凝土失去应有性能。造成耐久性失效的原因很多，主要有抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、碳化和碱集料反应等。以下做一一分析：
1.混凝土冻融破坏
冻融循环作用是造成混凝土严重破坏的主要原因，是评定混凝土耐久性的重要指标。混凝土水化硬结后内部有很多毛细孔，在浇筑混凝土时，为了得到必要的和易性，往往会比水泥水化所需要的水要多些。这些毛细孔中的水遇到低温就会结冰，反复循环作用会引起混凝土内部结构的破坏。在低于冰点的温度下，水将结冰。因此，在某一冻结温度下存在着结冰的水和过冷的水，结冰的水会产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，引起各种压力，当这些压力达到一定程度时，将导致混凝土的破坏
2.混凝土渗透失效
混凝土在凝结硬化过程中除一部分与水泥水化掉，多余水分蒸发留下了孔道（毛细孔），导致渗流通道，使得水分和有害化学成分渗入混凝土内部，引起混凝土晶体和凝胶失效，最终损毁混凝土结构构件。如果提高了混凝土的抗渗性能，有害性腐蚀介质及空气中的水分接触不到混凝土内部物质，就不会造成混凝土的损伤破坏。
3.碱集料反应
碱集料反应是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应。这种反应往往引起混凝土膨胀、开裂、甚至破坏。碱集料反应导致混凝土开裂的本质原因在于碱集料反应膨胀所产生的内应力。当发生碱集料反应时，集料将产生膨胀，但包裹它的硬化水泥并不产生膨胀，因此，集料的膨胀将水泥石中产生拉应力，当这种拉应力超过水泥石的承受能力时则产生开裂。
4.混凝土的碳化
碳化是混凝土的一项重要长期性能，它直接影响混凝土对钢筋的保护作用。当空气中的CO2渗透到混凝土内，与碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土堿度降低的过程称为混凝土碳化，又称中性化。由于碳化使混凝土的碱度降低，当碳化深度超过混凝土保护层时，在有水和空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋锈蚀会引起体积膨胀破坏保护层，从而促进钢筋的腐蚀。
5.钢筋锈蚀
混凝土凝结硬化后，会生成碱性的氢氧化钙，导致混凝土孔隙中的水分有很高的碱性，并在钢筋表面形成一层致密的钝化膜，在正常的使用情况下钢筋不会锈蚀；若超出一定的界限，钝化膜将被破坏，在外部介质作用下发生电化学反应，逐步生成氢氧化铁等铁锈，造成混凝土钢筋开裂膨胀，从而成为腐蚀介质渗入的通道，加速结构的损坏。
6.化学介质对混凝土的腐蚀
一般硅酸盐水泥硬化后，在通常的条件下，可以有较好的耐久性，但在外界侵入性介质作用的环境中，引起水泥石发生一系列化学、物理变化，而逐渐受到侵蚀，严重的使水泥石强度降低，导致全部溃裂破坏。常见的化学侵蚀可分成淡水腐蚀、一般酸性水腐蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀、镁盐腐蚀等几类。
三、提高混凝土耐久性的措施
从以上研究分析可知，混凝土的原材料、施工质量和其所在的环境是耐久性的重要因素。因此，工程建设应根据所在地地理环境、原材料和施工的先进性有针对性地采取必要的技术措施解决、消除对耐久性有影响的不利因素。
1.混凝土渗透失效的解决措施
混凝土是以胶凝材料（水泥）水、细集料、粗集料，必要时掺入外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，经过均匀拌制，密实成型及养护硬化而成的人工石材。因此水泥的选用需注重其品种性能和强度等级。一般应采用性能稳定、强度等级不低于P42.5级的低碱普通硅酸盐水泥，其他品种水泥慎用。在细集料方面，建筑混凝土用砂必须是砂粒质地坚实、清洁、有害杂质含量要少。优选河砂和湖砂，不宜使用机制砂，禁止采用海砂。粗集料，普通混凝土的粗集料中有碎石和卵石两种。粗集料的选择必须符合国家现行标准的要求。而混凝土掺合物，掺合料绝大多是具有一定活性的固体工业废渣，掺用不同的粉灰作用不同，但掺用的技术要求必须符合现行国标GB1596和GB/T18046规定。在混凝土外加剂方面，在拌制混凝土过程中，掺入可以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于水泥质量的5%。用水应符合饮用标准的水，海水和有污染的水对混凝土的耐久性影响严重，禁止使用。
2.结构设计及混凝土配合比要求
混凝土结构设计应根据设计使用年限和环境类别进行耐久设计。耐久设计包括下列内容：①确定结构所处的环境类别；②提出对混凝土材料的耐久性基本要求；③确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；④不同环境条件下的耐久性技术措施；⑤提出结构使用阶段的检测与维护要求。混凝土配合比设计，要求在满足设计与施工的强度、容重、耐久性及和易性的条件下，节约水泥用量。
3.混凝土施工
混凝土的施工配合比是指在施工现场的实际投料比例，是根据实验室提供的纯料（不含水）配合比及考虑现场砂石的含水率而确定的。在确定施工比之后，就要进行搅拌了，在进行搅拌前，必须选择好搅拌机。为缩短搅拌时间和增强混凝土的均匀性应选用强制式搅拌机。搅拌过后，采用混凝土输送泵输送或混凝土运输车运送。在进行浇筑时，首先清除模板内或垫层上的杂物。另外，必须分层浇筑，分层厚度不大于300mm。雨雪天不宜在露天浇筑混凝土，如确需浇筑，应采取有效措施，保证混凝土施工质量。浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间宜短。
4.混凝土养护
混凝土养护有两个目的：一是创造使水泥得以充分水化的条件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然的影响而出现超出正常范围的收缩、裂纹及破坏等现象。混凝土的标准化养护条件为温度（）℃，相对湿度保持90%以上，时间28d。一般混凝土浇筑后在12h内加以覆盖和浇水养护，当日平均气温低于5℃时不得浇水。未掺外加剂的混凝土浇水养护不得少于7d，掺有外加剂的混凝土浇水养护不得少于14d。
5.模板拆除
模板拆除时，可采取先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重模板，后拆承重模板的顺序，并应从上而下进行拆除。底模及支架应在混凝土强度达到设计要求后再拆除。
结语：
混凝土结构的耐久性是一个涉及材料、设计、施工、环境等多种因素，直接决定混凝土的使用寿命。影响混凝土的耐久性主要因素已找到，所以我们只要重视对影响因素的科学管控，提高混凝土结构的耐久性是可以做到的。
参考文献：
[1]孙震，穆静波.土木工程施工[J].人民交通，2012（12）
[2]程文镶，颜德姮，王铁成，江见鲸.混凝土结构[J].中国建筑工业，2011（31）
关键词：混凝土耐久性；影响因素；管控措施
目前我国的基础设施和房建工程规模庞大，每年高达数万亿的投资，混凝土的浇筑量可想而知。提高混凝土的耐久性，延长工程使用寿命，是社会发展中长期的战略要素。因此，混凝土的耐久性是土木建设中最不可忽视的关键技术。
一、耐久性概念
所谓混凝土的耐久性，是指混凝土在所使用的环境中保持长期性能稳定的能力。一般来说，在通常情况下，混凝土是永久性的。但由于环境作用或者混凝土内部的一些有害反应，混凝土结构耐久性受到影响。混凝土结构构件逐渐劣化而丧失原有的性能，导致建筑过早损坏，出现了大量的短命建筑，由此造成了巨大的经济损失和资源浪费，并深深损害着生态的平衡持续发展。现在，混凝土耐久性问题已越来越受到人们的关注和重视。
二、耐久性问题原因分析
混凝土耐久性问题是结构构件在实际环境中，与各方面外界和内部因素的作用下长期变迁，最终导致混凝土失去应有性能。造成耐久性失效的原因很多，主要有抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、碳化和碱集料反应等。以下做一一分析：
1.混凝土冻融破坏
冻融循环作用是造成混凝土严重破坏的主要原因，是评定混凝土耐久性的重要指标。混凝土水化硬结后内部有很多毛细孔，在浇筑混凝土时，为了得到必要的和易性，往往会比水泥水化所需要的水要多些。这些毛细孔中的水遇到低温就会结冰，反复循环作用会引起混凝土内部结构的破坏。在低于冰点的温度下，水将结冰。因此，在某一冻结温度下存在着结冰的水和过冷的水，结冰的水会产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，引起各种压力，当这些压力达到一定程度时，将导致混凝土的破坏
2.混凝土渗透失效
混凝土在凝结硬化过程中除一部分与水泥水化掉，多余水分蒸发留下了孔道（毛细孔），导致渗流通道，使得水分和有害化学成分渗入混凝土内部，引起混凝土晶体和凝胶失效，最终损毁混凝土结构构件。如果提高了混凝土的抗渗性能，有害性腐蚀介质及空气中的水分接触不到混凝土内部物质，就不会造成混凝土的损伤破坏。
3.碱集料反应
碱集料反应是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应。这种反应往往引起混凝土膨胀、开裂、甚至破坏。碱集料反应导致混凝土开裂的本质原因在于碱集料反应膨胀所产生的内应力。当发生碱集料反应时，集料将产生膨胀，但包裹它的硬化水泥并不产生膨胀，因此，集料的膨胀将水泥石中产生拉应力，当这种拉应力超过水泥石的承受能力时则产生开裂。
4.混凝土的碳化
碳化是混凝土的一项重要长期性能，它直接影响混凝土对钢筋的保护作用。当空气中的CO2渗透到混凝土内，与碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土堿度降低的过程称为混凝土碳化，又称中性化。由于碳化使混凝土的碱度降低，当碳化深度超过混凝土保护层时，在有水和空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋锈蚀会引起体积膨胀破坏保护层，从而促进钢筋的腐蚀。
5.钢筋锈蚀
混凝土凝结硬化后，会生成碱性的氢氧化钙，导致混凝土孔隙中的水分有很高的碱性，并在钢筋表面形成一层致密的钝化膜，在正常的使用情况下钢筋不会锈蚀；若超出一定的界限，钝化膜将被破坏，在外部介质作用下发生电化学反应，逐步生成氢氧化铁等铁锈，造成混凝土钢筋开裂膨胀，从而成为腐蚀介质渗入的通道，加速结构的损坏。
6.化学介质对混凝土的腐蚀
一般硅酸盐水泥硬化后，在通常的条件下，可以有较好的耐久性，但在外界侵入性介质作用的环境中，引起水泥石发生一系列化学、物理变化，而逐渐受到侵蚀，严重的使水泥石强度降低，导致全部溃裂破坏。常见的化学侵蚀可分成淡水腐蚀、一般酸性水腐蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀、镁盐腐蚀等几类。
三、提高混凝土耐久性的措施
从以上研究分析可知，混凝土的原材料、施工质量和其所在的环境是耐久性的重要因素。因此，工程建设应根据所在地地理环境、原材料和施工的先进性有针对性地采取必要的技术措施解决、消除对耐久性有影响的不利因素。
1.混凝土渗透失效的解决措施
混凝土是以胶凝材料（水泥）水、细集料、粗集料，必要时掺入外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，经过均匀拌制，密实成型及养护硬化而成的人工石材。因此水泥的选用需注重其品种性能和强度等级。一般应采用性能稳定、强度等级不低于P42.5级的低碱普通硅酸盐水泥，其他品种水泥慎用。在细集料方面，建筑混凝土用砂必须是砂粒质地坚实、清洁、有害杂质含量要少。优选河砂和湖砂，不宜使用机制砂，禁止采用海砂。粗集料，普通混凝土的粗集料中有碎石和卵石两种。粗集料的选择必须符合国家现行标准的要求。而混凝土掺合物，掺合料绝大多是具有一定活性的固体工业废渣，掺用不同的粉灰作用不同，但掺用的技术要求必须符合现行国标GB1596和GB/T18046规定。在混凝土外加剂方面，在拌制混凝土过程中，掺入可以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于水泥质量的5%。用水应符合饮用标准的水，海水和有污染的水对混凝土的耐久性影响严重，禁止使用。
2.结构设计及混凝土配合比要求
混凝土结构设计应根据设计使用年限和环境类别进行耐久设计。耐久设计包括下列内容：①确定结构所处的环境类别；②提出对混凝土材料的耐久性基本要求；③确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；④不同环境条件下的耐久性技术措施；⑤提出结构使用阶段的检测与维护要求。混凝土配合比设计，要求在满足设计与施工的强度、容重、耐久性及和易性的条件下，节约水泥用量。
3.混凝土施工
混凝土的施工配合比是指在施工现场的实际投料比例，是根据实验室提供的纯料（不含水）配合比及考虑现场砂石的含水率而确定的。在确定施工比之后，就要进行搅拌了，在进行搅拌前，必须选择好搅拌机。为缩短搅拌时间和增强混凝土的均匀性应选用强制式搅拌机。搅拌过后，采用混凝土输送泵输送或混凝土运输车运送。在进行浇筑时，首先清除模板内或垫层上的杂物。另外，必须分层浇筑，分层厚度不大于300mm。雨雪天不宜在露天浇筑混凝土，如确需浇筑，应采取有效措施，保证混凝土施工质量。浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间宜短。
4.混凝土养护
混凝土养护有两个目的：一是创造使水泥得以充分水化的条件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然的影响而出现超出正常范围的收缩、裂纹及破坏等现象。混凝土的标准化养护条件为温度（）℃，相对湿度保持90%以上，时间28d。一般混凝土浇筑后在12h内加以覆盖和浇水养护，当日平均气温低于5℃时不得浇水。未掺外加剂的混凝土浇水养护不得少于7d，掺有外加剂的混凝土浇水养护不得少于14d。
5.模板拆除
模板拆除时，可采取先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重模板，后拆承重模板的顺序，并应从上而下进行拆除。底模及支架应在混凝土强度达到设计要求后再拆除。
结语：
混凝土结构的耐久性是一个涉及材料、设计、施工、环境等多种因素，直接决定混凝土的使用寿命。影响混凝土的耐久性主要因素已找到，所以我们只要重视对影响因素的科学管控，提高混凝土结构的耐久性是可以做到的。
参考文献：
[1]孙震，穆静波.土木工程施工[J].人民交通，2012（12）
[2]程文镶，颜德姮，王铁成，江见鲸.混凝土结构[J].中国建筑工业，2011（31）