1.混凝土耐久性的概念

　　混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力。混凝土耐久性主要指：抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、碳化。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）中，明確規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。

　　2.混凝土耐久性的影響因素

　　2.1 混凝土的凍融破壞。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致混凝土的破壞。混凝土發(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴(yán)重時(shí)可以露出石子。混凝土的抗凍性能與混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān)。孔越少越小，破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性越好。

　　影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外，還包括：混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等。

　　2.2 混凝土的堿-集料反應(yīng)。混凝土的堿-集料反應(yīng)，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹，開裂，甚至破壞。國(guó)內(nèi)外因堿-集料反應(yīng)不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學(xué)校的事件并不在少數(shù)。混凝土堿-集料反應(yīng)需具備三個(gè)條件，即有相當(dāng)數(shù)量的堿，相應(yīng)的活性集料，水分，避免堿-集料反應(yīng)的方法可采用：盡量避免采用活性集料；限制混凝土的堿含量；摻用混合材。

　　2.3 化學(xué)侵蝕。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境時(shí)，會(huì)引起水泥石發(fā)生一系列化學(xué)，物理與物化變化，而逐步受到侵蝕，嚴(yán)重的使水泥石強(qiáng)度降低，以至破壞。常見的化學(xué)侵蝕可分為淡水腐蝕，一般酸性水腐蝕，碳酸腐蝕，硫酸鹽腐蝕，鎂鹽腐蝕等幾類。淡水的沖刷，會(huì)溶解水泥石中的組分，使水泥石孔隙增加，密實(shí)度降低，從而進(jìn)一步造成對(duì)水泥石的破壞；當(dāng)水中溶有一些酸類時(shí)，水泥石就受到溶淅和化學(xué)溶解雙重作用，腐蝕明顯加速；碳酸在溶淅水泥石的同時(shí)，破壞混凝土內(nèi)的堿環(huán)境，降低水泥水化產(chǎn)物的穩(wěn)定性，影響水泥石的致密度；硫酸鹽SO42-離子深入混凝土內(nèi)與水泥組分反應(yīng)，生成物體積膨脹開裂造成損壞。

　　2.4 鋼筋的銹蝕。鋼筋的銹蝕表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加快結(jié)構(gòu)的損壞。混凝土碳化和中性化主要是由于混凝土的密實(shí)度即抗?jié)B性不足，酸性氣體滲入混凝土內(nèi)與氫氧化鈣作用；其二，氯離子對(duì)鋼筋表面鈍化膜有特殊的破壞作用；其三，鋼筋在拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下形成的脆性斷裂；其四，鋼筋的氫脆現(xiàn)象，即預(yù)應(yīng)力筋在酸性與微堿性的介質(zhì)中發(fā)生脆性斷裂，鋼筋在腐蝕過程中會(huì)產(chǎn)生少量氫氣，當(dāng)鋼筋內(nèi)部存在缺陷，會(huì)產(chǎn)生很大壓力，出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象，使鋼筋脆化。

　　3.提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的措施

　　3.1 原材料的選擇。水泥類材料的強(qiáng)度和工程性能，是通過水泥砂漿的凝結(jié)，硬化形成的，水泥石一旦受損，混凝土的耐久性就被破壞，因此水泥的選擇需注意水泥品種的具體性能，選擇堿含量小，水化熱低，干縮性小，耐熱性，抗水性，抗腐蝕性，抗凍性能好的水泥，并結(jié)合具體情況進(jìn)行選擇。集料的選擇應(yīng)考慮其堿活性，耐蝕性和吸水性，同時(shí)選擇合理的級(jí)配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密實(shí)度；摻混合材混凝土，是提高混凝土耐久性的有效措施。即近年來(lái)發(fā)展的高性能混凝土。

　　3.2 控制施工質(zhì)量。控制施工質(zhì)量主要從混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的厚度控制、混凝土結(jié)構(gòu)各種孔隙的控制以及水灰比控制等幾個(gè)方面進(jìn)行。針對(duì)不同的腐蝕環(huán)境應(yīng)設(shè)計(jì)不同的保護(hù)層厚度。如一類環(huán)境（室內(nèi)正常環(huán)境），設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)保護(hù)層厚度應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定增加40%；混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件宜整體澆筑，不宜留施工縫。可以通過摻加高效減水劑，在保證混凝土拌和物所需流動(dòng)性的同時(shí)，降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙率大幅度降低。

　　3.3 結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)。結(jié)構(gòu)在使用階段，應(yīng)注意檢測(cè)，維護(hù)和修理，對(duì)處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程更應(yīng)如此，建立檢測(cè)和評(píng)估體系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)修理，確保混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。在使用中，應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)承受超重荷載、接觸腐蝕性物質(zhì)，并盡量減少凍融環(huán)境的影響。同時(shí)在結(jié)構(gòu)建成后定期檢查，在結(jié)構(gòu)破壞超過一定的界限后，就需要詳查破壞原因并評(píng)估是否需要維修或加固。

　　4.對(duì)現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的思考

　　我國(guó)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范長(zhǎng)期沒有設(shè)計(jì)使用年限的要求，在近幾年修訂頒布的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中才明確規(guī)定將建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)年限分為四類，但這對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性起不到太大的作用，雖然結(jié)構(gòu)的使用年限可以通過維修延長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)中的個(gè)別部件不一定能夠達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，這在橋梁等結(jié)構(gòu)中尤為明顯。例如設(shè)計(jì)使用30年的拉索往往不到20年就要更換，這無(wú)疑會(huì)大大縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮。

　　另外，由于我國(guó)的國(guó)情限制，我國(guó)的混凝土結(jié)構(gòu)往往達(dá)不到發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)計(jì)與施工水平。隨著改革開放的進(jìn)行，我國(guó)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平已經(jīng)逐漸與國(guó)際接軌，但不可否認(rèn)的是，我國(guó)的科技水平仍然無(wú)法與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在設(shè)計(jì)中也就難免有這樣那樣的問題。我國(guó)的勞動(dòng)力素質(zhì)普遍低下，建筑施工大多還是粗放型的建造方式，施工質(zhì)量難以保證。同時(shí)，我國(guó)的建筑材料與國(guó)外也有不小的差距，例如我國(guó)的水泥質(zhì)量一般要比歐洲差，隨著齡期的發(fā)展其后期性能提高可能相對(duì)較少，因此在齡期系數(shù)的取值上宜偏低取用。而這些也就使我國(guó)的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性低于國(guó)外水平。