摘要：随着人们对混凝土病害研究的深入，混凝土耐久性已经逐渐受到重视。本文针对影响混凝土耐久性的原因，从集料、胶结材料、外加剂、养生、冻融、碳化、碱集料反应、侵蚀等方面系统地阐述如何提高混凝土构造物的耐久性。关键词：耐久性抗渗性碱集料反应碳化冻融1、概述：混凝土在建筑领域有着广泛的应用，随着国家对基本建设投入的加大，混凝土的用量也越来越大，同时各种建筑物由于混凝土的质量问题而带病工作、运营，使维修、加固费用增加，甚至有些因无法正常使用而拆除。虽说造成这一后果的原因是多方面的，但混凝土的耐久性不足也是较为重要的因素之一。许多专家学者很早就认识到了混凝土耐久性的重要性，并做了大量的研究。不过我国目前对混凝土耐久性的研究大多是重学术轻实践，许多提高混凝土耐久性的措施在
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路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
建设中往往得不到应用。本文将谈谈影响混凝土耐久性的主要因素以及如何从工程实践方面针对这些因素提高混凝土的耐久性。2、影响混凝土耐久性的因素：影响混凝土耐久性的因素很复杂，根据国外内学者的研究成果，笔者将其分为内因和外因两大大类。2.1内因（1）毛细孔混凝土是由水泥水化并与粗细集料胶结形成的人造石材，其中起胶结作用的水泥石是由胶凝体、未水化的微小水泥颗粒、毛细孔等组成，包括各种水化产物和残存的熟料矿物以及凝聚于孔中的水等。混凝土的拌和时，为了获得必要的和易性，加入的拌和用水总是多于水泥水化时所需要的水分，在混凝土硬化过程中这些多余的水分便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔①。毛细孔是影响混凝土耐久性的主要内在因素之一。（2）强度混凝土的（抗压）强度是混凝土的主要力学性能指标和验收评定标准，一般来说，混凝土强度越高，硬化后的水泥浆体微粒分布越均匀，毛细孔越细，结构越致密，抵抗外界侵蚀的能力越强，其耐久性也越好，虽然因强度的增加使混凝土硬化过程中的干缩增大，但总体来说，混凝土的耐久性随着强度增高而增强。（3）抗渗性混凝土的抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力，是决定混凝土耐久性最主要综合指标。混凝土内部的毛细孔是各种侵蚀介质进入混凝土的通道，水泥水化越完全，水泥石毛细孔越细小，其相互之间的连续性越弱，混凝土的抗渗性也越好。混凝土的耐久性与水和其它有害液体、气体侵入其内部的数量、深度等有关，因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就高。（4）混凝土的碱集料反应碱集料反应是指混凝土集料中的碱性物质与活性成分发生化学反应，生成的碱硅酸凝胶，吸水时膨胀，干燥时收缩，致使混凝土开裂的现象。碱集料反应中的碱是指钠和钾，以当量氧化钠计算（当量氧化钠=氧化钠0.658x氧化钾）碱集料反应只有在混凝土含碱量超标，集料中又含有活性氧化硅，同时有水分存在的时候才能发生。2.2外因（1）碳化碳化是空气中的CO2及其他酸性气体与混凝土中游离的Ca(OH)2反应生成CaCO3或其他物质，这一过程混凝土体积膨胀，同时孔溶液中氢离子浓度上升、碱度降低，当碳化深度超过钢筋的保护层时，在水和空气的共同作用下破坏钢筋表面的钝化膜（钢筋在强碱环境下表面会生成一种保护膜，避免钢筋锈蚀）使钢筋脱钝，造成钢筋锈蚀，锈蚀物膨胀造成混凝土表面开裂，在结构物表面形成顺筋裂纹。（2）冻融当混凝土结构处于零度以下环境时，部分混凝土空隙中的水将结冰，体积膨胀，当膨胀超过混凝土的承受能力时，结构物由表及里开始出现小片剥落，并逐渐发展，影响结构物的使用寿命。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的气孔结构和气泡含量多少密切相关。气孔越少越小，破坏作用就越小，封闭气泡越多，抗冻性就越好。影响混凝土抗冻性的还有混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率等。（3）侵蚀当混凝土结构处在腐蚀环境时，水泥石会与外界的Cl-、SO42-离子等发生一系列化学反应，使水泥石强度降低。当结构物处在较强酸性水环境时，水泥石就会受到溶淅和化学溶解双重作用，使混凝土的腐蚀明显加快。碳酸在溶淅水泥石的同时，破坏混凝土内的碱性环境，降低水泥水化产物的稳定性；SO42-离子能够深入混凝土内部与水泥石反应，导致体积膨胀开裂造成破坏②。3、提高混凝土耐久性的措施3.1提高混凝土的密实度由于混凝土的抗冻、抗碳化、抗腐蚀均与混凝土的抗渗性有直接或间接的联系，因些提高混凝土的抗渗性就能一定程度增强混凝土的抗冻性、抗碳化能力、抗腐蚀性。减少拌和用水量，减少胶凝材料的用量，改善集料的级配，可以减少混凝土内部的毛细孔，缓解干缩，阻断各种侵蚀介质进入混凝土的通道，因此提高混凝土的密实度是提高混凝土耐久性最简单、最经济、最行之有效的手段。3.2保证混凝土养生过程的体积稳定性。混凝土的体积稳定性对混凝土的耐久性影响很大，有文献表明，在自然条件下养生的混凝土体积稳定性较差，且混凝土的抗渗等级明显低于标准养生下的混凝土测试结果，经过不同次数的冻融循环后，混凝土的强度损失率较大。因此在混凝土养生过程的必须保证湿度，减少混凝土的干缩③。3.3改善混凝土集料的级配集料的级配是影响混凝土质量的重要因素之一，级配良好的集料拌制的混凝土有较好的和易性，有资料证明，使用针片状颗粒含量低(不超过7%)的单粒级石子两级配或三级配碎石，级配良好的Ⅱ区中砂，拌制的混凝土用水量可降低15%—20%，并能减小混凝土的干缩④。3.4预防碱集料反应碱集料反应发生和产生破坏需要三个条件：（1）混凝土使用的集料含有碱活性矿物；（2）混凝土含有过量的当量氧化钠；（3）环境潮湿，能提供碱-硅凝胶膨胀的水源。预防碱-骨料反应的方法可以从这三个方面着手：（1）使用非活性集料。可对集料进行碱活性测试，选用非碱活性集料是最有效的措施，不过由于建筑工程的地域性限制，这种方法局限性太大。（2）控制混凝土的总含碱量。碱的来源包括水泥、外加剂、拌合水和集料，其中水泥和外加剂是主要来源。《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》要求混凝土中的总含碱量一般不超过3Kg/m3。（3）选用活性更强的胶凝材料。硅灰、粉煤灰、磨细矿渣等掺合料含有活性更高的氧化硅，能够预先将水泥中的钾、钠固结在早期反应生成的硅酸钙凝胶中，从而防止后期有过量钾、钠与集料反应。3.5正确合理地选用外加剂自从外加剂问世半个世纪以来，已经给混凝土工程带来的一次次的变革，提高的混凝土的各种性能，但随着外加剂的种类越来越多，外加剂的正确使用也成为一个不容忽视的问题，用好了可以提高混凝土性能，用不好不仅起不到应有的效果，还会造成负面的影响。外加剂的选择要因地制宜，根据混凝土的用途、区域、气候、环境等因素确定外加剂的种类。例如选用减水剂应通过试验检验其与所用水泥、矿物掺和料以及其他外加剂之间的相容性。4、结语混凝土耐久性涉及水泥、外加剂、掺和料等原料选用，配合比设计、搅拌、振捣、养生等施工环节，运营、维修等使用过程，温度、湿度、冲刷、腐蚀等自然环境诸多因素的共同影响。许多改善措施既互相联系，又彼此制约，因此提高混凝土的耐久性必须从多方面的措施入手，兼顾各种条件，权衡利弊，结合混凝土的用途、环境，选用合适的材料，通过试验，优选最理想的配合比，精心施工，才能使混凝土的性能得到进一步提升，降低工程的维修成本，延长工程寿命，使之更好的为人们服务。
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