人們一直以為混凝土是非常耐久的材料，直到20世紀70年代末期，發(fā)達國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎設施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后20-30年，甚至在更短的時期內就出現(xiàn)劣化。

　　我國建設部的一項調查表明，國內大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25-30年后即需大修，處于嚴酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15-20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好，一般可維持50 年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30-40年。橋梁、港口等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用10年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。

　　當前，我國的基礎設施建設工程規(guī)模宏大，投入資金每年高達2萬億元人民幣以上，約30-50 年后，這些工程將進入維修期，所需的維修費或重建費用將更為巨大。有專家估計，我國“大干”基礎設施工程建設的高潮還可延續(xù)20年，由于忽視耐久性問題，迎接我們的還會有“大修”20 年的高潮，這個高潮可能不用很久就將到來，其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。因此，提高混凝土耐久性，延長工程使用壽命，盡量減少維修重建費用是建筑行業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵。

　　1 影響鋼筋混凝土耐久性的因素及其破壞機理
　　1.1 混凝土耐久性的概念
　　混凝土耐久性是指混凝土在設計壽命周期內，在正常維護下，必須保持適合于使用，而不需要進行維修加固，即指混凝土在抵抗周圍環(huán)境中各種物理和化學作用下，仍能保持原有性能的能力?；炷凉こ痰哪途眯耘c工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能不僅僅包括結構的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上?；炷聊途眯灾饕ㄒ韵聨追矫妫阂皇强?jié)B性。即指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能?？?jié)B性對混凝土的耐久性起著重要的作用，因為抗?jié)B性控制著水分滲入的速率，這些水可能含有侵蝕性的化合物，同時控制混凝土受熱或受冷時水的移動。二是抗凍性?；炷恋目箖鲂允侵富炷猎陲査疇顟B(tài)下，經(jīng)受多次抵抗凍融循環(huán)作用，能保持強度和外觀性的能力。在寒冷地區(qū)，尤其是在接觸水又受凍的環(huán)境下的混凝土，要求具有較高的抗凍性能。三是抗侵蝕性?；炷帘┞对谟谢瘜W物質的環(huán)境和介質中，有可能遭受化學侵蝕而破壞。一般的化學侵蝕有水泥漿體組分的浸出、硫酸鹽侵蝕、氯化物侵蝕、碳化等。四是堿集料反應。某些含有活性組分的骨料與水泥水化析出的KOH和NaOH 相互作用，對混凝土產(chǎn)生破壞性膨脹，是影響混凝土耐久性最主要的因素之一。

　　1.2 影響混凝土耐久性的主要因素
　　一般混凝土工程的使用年限約為50-100年，但實際中有不少工程在使用10-20年，有的甚至在使用幾年后即需要維修，這就是由于混凝土耐久性低（不足）造成的。影響混凝土耐久性的原因錯綜復雜，除去社會因素、人為因素外，技術方面的主要因素有以下幾點。

　　1.2.2 混凝土的碳化
　　混凝土的碳化又稱為混凝土的中性化，幾乎所有混凝土表面都處在碳化過程中。它是空氣中二氧化碳與水泥石中的堿性物質相互作用，使其成分、組織和性能發(fā)生變化，使用機能下降的一種很復雜的物理化學過程?；炷撂蓟旧韺炷敛o破壞使用，其主要危害是由于混凝土堿性降低使鋼筋表面在高堿環(huán)境下形成的對鋼筋起保護作用的致密氧化膜8 鈍化膜9 遭到破壞，使混凝土失去對鋼筋的保護作用，使混凝土中鋼筋銹蝕，同時，混凝土的碳化還會加劇混凝土的收縮，這些都可能導致混凝土的裂縫和結構的破壞。所以說，混凝土的碳化與混凝土結構的耐久性密切相關，是衡量鋼筋混凝土結構可靠度的重要指標。

　　1.2.2 混凝土的凍融破壞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　混凝土是由水泥砂漿和粗骨料組成的毛細孔多孔體。在拌制混凝土時，為了得到必要的和易性，加入的拌和用水總要多于水泥的水化水，這部分多余的水便以游離水的形式滯留于混凝土中形成連通的毛細孔，并占有一定的體積，另外，還有一些水泥水化后形成的膠凝孔。這種毛細孔的自由水就是導致混凝土遭受凍害的主要因素，因為水遇冷凍結成冰后會發(fā)生體積膨脹，引起混凝土內部結構的破壞。當混凝土處于飽水狀態(tài)時，毛細孔中的水結冰，膠凝孔中的水處于過冷狀態(tài)，這樣使得膠凝孔中的水向毛細孔中冰的界面處滲透，于是在毛細孔中又產(chǎn)生一種滲透壓力。此外，膠凝孔向毛細孔滲透的結果必然使毛細孔中冰的體積進一步膨脹。

　　如前分析，不論是上述哪一種因素主導著混凝土的劣化過程，其共同點是混凝土內有充足的水分和其他有害物質的侵入。要提高混凝土耐久性，滿足耐久性要求，必須降低混凝土的孔隙率，特別是降低毛細管孔隙率，即混凝土必須有足夠的密實性并且不出現(xiàn)有害裂縫，從而能夠抵抗水分和侵蝕性介質的滲入。

　　　針對影響混凝土耐久性的因素，采取的措施多種多樣，歸納起來主要有以下幾點：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1） 提高混凝土抗碳化能力。碳化對混凝土結構耐久性影響主要是使混凝土堿度降低，進而鋼筋脫鈍、銹蝕。為此必須減小、延緩混凝土的碳化。鋼筋外留下足夠的混凝土保護層厚度是簡單有效的方法；混凝土配合比將影響碳化速度，足夠的水泥用量、降低水灰比、采用減水劑都可減緩碳化速度。此外，提高混凝土密實性、增強抗?jié)B性、對混凝土采用覆蓋面層等措施可減緩或隔離CO₂向混凝土內部滲透，大大提高混凝土抗碳化能力。

　　2） 防止混凝土的凍融破壞。凍融破壞在我國北方寒冷地區(qū)大量出現(xiàn)。防止凍融破壞主要措施是降低水灰比、使用引氣技術（加引氣劑） 。但是，由于引入空氣微泡會降低混凝土強度，加之市場上引氣劑品種繁多，質量參差不齊，故在工程使用時應慎重選用。

　　3） 預防侵蝕性介質的腐蝕。在我國侵蝕性介質對混凝土結構危害最嚴重的應是氯鹽的影響。提高混凝土抗氯離子滲透能力的措施是限制水灰比，保證最低水泥用量以確保堿度，摻入適量優(yōu)質摻和料（粉煤灰、磨細礦渣、硅灰）等。

　　4） 減輕混凝土堿集料反應。混凝土堿集料反應危害很大，而且一旦發(fā)生很難修復。但在我國由于堿集料反應引起開裂的實例很少見。這是因為我國混凝土強度等級較國外低，水泥用量少，總堿量低。另外，我國水泥中普遍摻有15%以上碎礦渣、粉煤灰、沸石粉等混合料，有效抑制了可能發(fā)生的堿集料反應。但隨著混凝土強度提高，水泥用量增加，同時水泥生產(chǎn)工藝的改變，混凝土含堿量已在明顯提高。由于大量基建項目的興建，骨料來源減少，劣質骨料可能被采用，施工隊伍素質等問題也將提高堿集料反應幾率，故應采取有效預防措施。當混凝土使用有堿活性反應的骨料時，配合比必須控制混凝土中的總堿含量以保證混凝土的耐久性；粉煤灰能抑制堿集料反應，但是如摻量小于10% ，有時反而會增加膨脹。外加劑特別是早強劑帶來高含量的堿。我國目前僅外加劑提供的堿量有時竟高于國外限制混凝土總堿量，如復合早強劑（硫酸鈉、氧化鈉、氧化鈣、亞硝酸鈉為主要成分） 帶入混凝土的堿為3．13kg/m³-6．80kg/m³，早強減水劑（硫酸鈉、木質素為主要成分）帶入堿為1．31kg/m³-3．93kg/m³。目前，混凝土施工常因工期要求摻入早強劑等外加劑，為預防堿集料反應，在設計上應對外摻劑的使用提出要求。

　　5） 鋼筋銹蝕的預防。對鋼筋銹蝕問題，可以采用的表面保護措施有：環(huán)氧涂層鋼筋，采用靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末工藝在鋼筋表面形成一定厚度的環(huán)氧樹脂防腐涂層，這種鋼筋保護層即使氯離子、氧等大量侵入混凝土時也能長期保護鋼筋使其免遭腐蝕。另外，在混凝土表面涂層也是簡便有效的方法，涂料應是耐堿、耐老化和與鋼筋表面有良好附著性的材料。此外，自20世紀60-70年代起，國內外都開始在混凝土拌和物中摻入亞硝酸鈉作為預防惡劣條件下鋼筋腐蝕的補充措施。

　　另外，還可摻加高效減水劑，在保證混凝土拌和物所需流動性（工作性）的同時，盡可能降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙率，特別是毛細孔隙率大幅度降低。摻入高效活性礦物摻料，如硅灰、粉煤灰等，改善混凝土中水泥石的膠凝物質的組成，使水泥石結構更為致密，有效地阻斷可能形成的滲透通道，提高混凝土強度，增強混凝土自身抵抗環(huán)境侵蝕破壞的能力等。