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摘要：随着国民经济的发展和科学技术水平的提高,各种在恶劣环境条件下工作的大型或超大型混凝土结构建筑物正在建造之中,这些结构建筑物的初始投资巨大, 相对施工难度也很大,使用时一旦出现事故,后果不堪设想。而混凝土建造的工程大多是永久性的,因此必须研究混凝土在环境介质的作用下,保持其使用性能的能力,亦即研究混凝土的耐久性问题。本文从影响混凝土耐久性的因素方面进行了分析并提出了提高混凝土耐久性的注意事项。
关键词：混凝土 耐久性影响因素
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、混凝土耐久性概念
混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件下，抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。混凝土的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的一种能力，这一正常功能不仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。
二、影响混凝土耐久性的因素
（一）外部环境的影响1、温度应力裂缝 近年来许多大型桥梁采用大体积混凝土结构，而混凝土中水泥水化反应时要放出热量，导致构件中出现温度差而产生应力，该应力大于混凝土当时的抗拉强度，混凝土就会开裂。混凝土构件尺寸越大，发生温度应力裂缝的可能性也越大。减少混凝土的水泥用量和降低混凝土的初始温度及使用低热水泥、减少混凝土温差等措施，很大程度可避免或减少混凝土的开裂，大大提高了混凝土的耐久性能。2、氯离子导致的破坏氯离子渗入到钢筋表面，会破坏钢筋表面的氧化铁薄膜而引起锈蚀，锈蚀反应具有膨胀性，可导致混凝土开裂剥落。氯离子渗入引起钢筋锈蚀的破坏速度快，发生非常普遍，往往成为桥梁寿命的决定因素。大量的研究证明，沿海地区的桥梁，北方冬季使用的路面化冰盐及含有氯离子的减水剂对混凝土的破坏是非常明显的。
（二）内部环境的影响
1、碱—骨料反应
水泥中的碱和骨料中的活性氧化硅发生化学反应,生成碱一硅酸凝胶并吸水产生膨胀压力,致使混凝土开裂的现象称为碱—骨料反应。只有水泥中含有的碱量(折合成Na2O)大于0.6%,而同时骨料中含有活性氧化硅的时候,才可能发生碱—骨料反应。目前已经确定含有活性氧化硅的矿物有蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英,含活性氧化硅的岩石有玻璃质或隐晶质的流纹岩、安山岩和凝灰岩等。发生碱—骨料膨胀反应的充分条件是有水分存在。碱—硅酸凝胶在干燥状态下不产生体积膨胀,亦即对混凝土无破坏作用,所以混凝土的渗透性对碱—骨料反应也有很大的影响。碱—骨料反应通常进行的很慢,因此由碱—骨料反应引起的破壞往往要经过若干年后才会出现。但是,一旦由于碱—骨料膨胀反应破坏的混凝土将是无法修复的。故碱—骨料膨胀反应被称为混凝土的不治之症———癌症。
2、施工因素造成的影响混凝土材料品质低下和混凝土配合比选择不当导致混凝土性能不良，施工操
作粗糙形成的潜在的混凝土缺陷，都极易使混凝土很快受到破坏，这就需要有良
好的施工组织管理来杜绝施工环节的不稳定因素。
3、混凝土的养护问题造成的影响混凝土的养护是影响混凝土耐久性的又一重要因素。混凝土是一种疏松多
孔的混合物，新拌混凝土中存在着大量均匀分布的毛细孔，其中充满水，使水泥
进一步进行水化作用，使大孔变成小孔增加混凝土的密实度。因毛细孔是相通的，
如外界环境湿度低，毛细孔水会向外蒸发，减少了供给水化的水量。如果环境湿
度大或继续放在水中，则可通过毛细管向外补给水化用水，混凝土性能就能不断
提高。在干旱多风天气，毛细孔水迅速蒸发，水泥不仅因缺水而停止水化作用，
还会因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩。此时混凝土强度还很低，收缩引起
的拉应力很快使混凝土开裂，破坏混凝土结构，造成质量事故。因此混凝土浇捣
完毕后必须及时养护。在混凝土的实际生产中，由于缺乏对混凝土养护机理的了
解，对养护工序常常重视不够，出现养护不及时、养护湿度不够、养护时间短等
情况。尤其对于要求具有较高耐久性的混凝土，如不能加以正确、及时的养护，
将严重影响整个建筑物的质量，带来不可估量的损失。
三、如何提高混凝土耐久性
（一）预防钢筋的锈蚀。常用的方法有环氧涂层钢筋，采用静电喷涂环氧树脂粉末工艺在钢筋表面形成一定厚度的环氧树脂防腐涂层，这种钢筋保护层能长期保护钢筋使其免遭腐蚀。此外，在混凝土表面涂层也是简便有效的方法，但涂料应是耐碱、耐老化和与钢筋表面有良好附着性的材料。还可掺加高效减水剂，在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减小水灰比，使混凝土的总孔隙率，特别是毛细孔隙率大幅度降低。还可研究新技术，开发新产品，如耐锈钢筋、阻锈钢筋等。
（二）避免或减轻碱集料反应。混凝土碱集料反应危害很大，一旦发生很难修复。当混凝土使用有碱活性反应的骨料时，必须从配合比出发，严格控制混凝土中的总碱含量以保证混凝土的耐久性。此外，外加剂特别是早强剂带来高含量的碱，为预防碱集料反应，在设计上应对外掺剂的使用提出要求。
（三）加强施工管理。严格控制施工配合比，搅拌必须均匀，振捣必须到位，要严格遵守养护制度，可以用表面养护剂来改善养护条件，提高保水性，加速表面硬化。混凝土构件的侵蚀病害都是从表面开始的，在混凝土终凝前做好原浆抹面压光，增强表面密实度，也可采用表面浸渍和表面涂覆的手段来降低混凝土表面渗透性。
（四）防止混凝土的冻融破坏。混凝土的组成、配合比、养护条件和密实度决定了其在饱水状态下抵抗冻融破坏的能力，目前只有加气混凝土才能有效提高混凝土的抗冻性。引气是提高混凝土抗冻性的主要参数。一般引气量4％-8％，同时，应避免采用吸水率较高的集料，加强排水以免混凝土结构被水饱和。在混凝土中掺加优质引气型高效减水剂，既能获得大量均匀分布的微小气泡，显著提高抗冻性，又能大幅度减小W／C，从而保证混凝土强度不降低，甚至有所提高。
（五）拌合及养护用水。混凝土拌合及养护用水，应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况，防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物，除了对水泥石有腐蚀作用外，对钢筋的腐蚀也有影响，因此在腐蚀环境中的混凝土不宜采用海水拌制和养护。
（六）针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。如一类环境(室内正常环境)，设计使用年限为100年的结构混凝土应符合下列规定：混凝土保护层厚度应按规范的规定增加40％；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少。混凝土结构及构件宜整体浇筑，不宜留施工缝。当必须有施工缝时，其位置及构造不得有损于结构的耐久性。
参考文献
[1] 梁建峰. 混凝土耐久性.《混凝土》.2001(8)
[2] 张广义. 浅谈钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策.《科技情报开发与经济》.2005(5)
[3] 陈仲庆. 提高混凝土耐久性的措施.《科技资讯》.2007(14)
[4] 高霞.混凝土耐久性研究.《教学研究》.2010(5)
[5] 王锋.混凝土结构的主要病害研究.《才智》2011(3)
作者简介
马春杰（1984-），河北省唐山市，助理工程师 ，研究方向：土木工程
赵跃（1982-），河北省唐山市，助理工程师 ，研究方向：土木工程
关键词：混凝土 耐久性影响因素
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、混凝土耐久性概念
混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各种环境条件下，抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。混凝土的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的一种能力，这一正常功能不仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。
二、影响混凝土耐久性的因素
（一）外部环境的影响1、温度应力裂缝 近年来许多大型桥梁采用大体积混凝土结构，而混凝土中水泥水化反应时要放出热量，导致构件中出现温度差而产生应力，该应力大于混凝土当时的抗拉强度，混凝土就会开裂。混凝土构件尺寸越大，发生温度应力裂缝的可能性也越大。减少混凝土的水泥用量和降低混凝土的初始温度及使用低热水泥、减少混凝土温差等措施，很大程度可避免或减少混凝土的开裂，大大提高了混凝土的耐久性能。2、氯离子导致的破坏氯离子渗入到钢筋表面，会破坏钢筋表面的氧化铁薄膜而引起锈蚀，锈蚀反应具有膨胀性，可导致混凝土开裂剥落。氯离子渗入引起钢筋锈蚀的破坏速度快，发生非常普遍，往往成为桥梁寿命的决定因素。大量的研究证明，沿海地区的桥梁，北方冬季使用的路面化冰盐及含有氯离子的减水剂对混凝土的破坏是非常明显的。
（二）内部环境的影响
1、碱—骨料反应
水泥中的碱和骨料中的活性氧化硅发生化学反应,生成碱一硅酸凝胶并吸水产生膨胀压力,致使混凝土开裂的现象称为碱—骨料反应。只有水泥中含有的碱量(折合成Na2O)大于0.6%,而同时骨料中含有活性氧化硅的时候,才可能发生碱—骨料反应。目前已经确定含有活性氧化硅的矿物有蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英,含活性氧化硅的岩石有玻璃质或隐晶质的流纹岩、安山岩和凝灰岩等。发生碱—骨料膨胀反应的充分条件是有水分存在。碱—硅酸凝胶在干燥状态下不产生体积膨胀,亦即对混凝土无破坏作用,所以混凝土的渗透性对碱—骨料反应也有很大的影响。碱—骨料反应通常进行的很慢,因此由碱—骨料反应引起的破壞往往要经过若干年后才会出现。但是,一旦由于碱—骨料膨胀反应破坏的混凝土将是无法修复的。故碱—骨料膨胀反应被称为混凝土的不治之症———癌症。
2、施工因素造成的影响混凝土材料品质低下和混凝土配合比选择不当导致混凝土性能不良，施工操
作粗糙形成的潜在的混凝土缺陷，都极易使混凝土很快受到破坏，这就需要有良
好的施工组织管理来杜绝施工环节的不稳定因素。
3、混凝土的养护问题造成的影响混凝土的养护是影响混凝土耐久性的又一重要因素。混凝土是一种疏松多
孔的混合物，新拌混凝土中存在着大量均匀分布的毛细孔，其中充满水，使水泥
进一步进行水化作用，使大孔变成小孔增加混凝土的密实度。因毛细孔是相通的，
如外界环境湿度低，毛细孔水会向外蒸发，减少了供给水化的水量。如果环境湿
度大或继续放在水中，则可通过毛细管向外补给水化用水，混凝土性能就能不断
提高。在干旱多风天气，毛细孔水迅速蒸发，水泥不仅因缺水而停止水化作用，
还会因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩。此时混凝土强度还很低，收缩引起
的拉应力很快使混凝土开裂，破坏混凝土结构，造成质量事故。因此混凝土浇捣
完毕后必须及时养护。在混凝土的实际生产中，由于缺乏对混凝土养护机理的了
解，对养护工序常常重视不够，出现养护不及时、养护湿度不够、养护时间短等
情况。尤其对于要求具有较高耐久性的混凝土，如不能加以正确、及时的养护，
将严重影响整个建筑物的质量，带来不可估量的损失。
三、如何提高混凝土耐久性
（一）预防钢筋的锈蚀。常用的方法有环氧涂层钢筋，采用静电喷涂环氧树脂粉末工艺在钢筋表面形成一定厚度的环氧树脂防腐涂层，这种钢筋保护层能长期保护钢筋使其免遭腐蚀。此外，在混凝土表面涂层也是简便有效的方法，但涂料应是耐碱、耐老化和与钢筋表面有良好附着性的材料。还可掺加高效减水剂，在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减小水灰比，使混凝土的总孔隙率，特别是毛细孔隙率大幅度降低。还可研究新技术，开发新产品，如耐锈钢筋、阻锈钢筋等。
（二）避免或减轻碱集料反应。混凝土碱集料反应危害很大，一旦发生很难修复。当混凝土使用有碱活性反应的骨料时，必须从配合比出发，严格控制混凝土中的总碱含量以保证混凝土的耐久性。此外，外加剂特别是早强剂带来高含量的碱，为预防碱集料反应，在设计上应对外掺剂的使用提出要求。
（三）加强施工管理。严格控制施工配合比，搅拌必须均匀，振捣必须到位，要严格遵守养护制度，可以用表面养护剂来改善养护条件，提高保水性，加速表面硬化。混凝土构件的侵蚀病害都是从表面开始的，在混凝土终凝前做好原浆抹面压光，增强表面密实度，也可采用表面浸渍和表面涂覆的手段来降低混凝土表面渗透性。
（四）防止混凝土的冻融破坏。混凝土的组成、配合比、养护条件和密实度决定了其在饱水状态下抵抗冻融破坏的能力，目前只有加气混凝土才能有效提高混凝土的抗冻性。引气是提高混凝土抗冻性的主要参数。一般引气量4％-8％，同时，应避免采用吸水率较高的集料，加强排水以免混凝土结构被水饱和。在混凝土中掺加优质引气型高效减水剂，既能获得大量均匀分布的微小气泡，显著提高抗冻性，又能大幅度减小W／C，从而保证混凝土强度不降低，甚至有所提高。
（五）拌合及养护用水。混凝土拌合及养护用水，应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况，防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物，除了对水泥石有腐蚀作用外，对钢筋的腐蚀也有影响，因此在腐蚀环境中的混凝土不宜采用海水拌制和养护。
（六）针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。如一类环境(室内正常环境)，设计使用年限为100年的结构混凝土应符合下列规定：混凝土保护层厚度应按规范的规定增加40％；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少。混凝土结构及构件宜整体浇筑，不宜留施工缝。当必须有施工缝时，其位置及构造不得有损于结构的耐久性。
参考文献
[1] 梁建峰. 混凝土耐久性.《混凝土》.2001(8)
[2] 张广义. 浅谈钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策.《科技情报开发与经济》.2005(5)
[3] 陈仲庆. 提高混凝土耐久性的措施.《科技资讯》.2007(14)
[4] 高霞.混凝土耐久性研究.《教学研究》.2010(5)
[5] 王锋.混凝土结构的主要病害研究.《才智》2011(3)
作者简介
马春杰（1984-），河北省唐山市，助理工程师 ，研究方向：土木工程
赵跃（1982-），河北省唐山市，助理工程师 ，研究方向：土木工程