一、什么是混凝土的耐久性

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。混凝土耐久性與諸多因素有關(guān)，但在很大程度上取決于施工過(guò)程中的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證以及結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中的正確維修與例行檢測(cè)。

二、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題的分析

混凝土耐久性問(wèn)題，是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下，由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期演變，最終使混凝土喪失使用能力。即所為的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗凍失效，堿-集料反應(yīng)失效，化學(xué)腐蝕失效，鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞等。下面作具體分析。

1、混凝土的凍融破壞結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過(guò)冷的水發(fā)生遷移，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�；炷�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)�？自缴僭叫�，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、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(kāi)裂，甚至破壞。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。許多國(guó)家因堿-集料反應(yīng)不得不拆除大壩，橋梁，海堤和學(xué)校，造成巨大損失，國(guó)內(nèi)工程中也有堿-集料反應(yīng)損害的類似報(bào)道，一些立交橋，鐵道軌枕等發(fā)生不同程度的膨脹破壞�；炷�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，水份。反應(yīng)通常有三種類型：堿-硅酸反應(yīng)，堿-碳酸鹽反應(yīng)，慢膨脹型堿-硅酸鹽反應(yīng)，避免堿-集料反應(yīng)的方法可采用： ①盡量避免采用活性集料； ②限制混凝土的堿含量； ③摻用混合材。

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(jiàn)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，鎂鹽腐蝕五類。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；

4、鋼筋的銹蝕鋼筋的銹蝕，其一表現(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，其體積比原金屬增大2-4倍，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。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的保護(hù)層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或減弱，則會(huì)造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。

5、使用方面的因素。有些舊建筑物已經(jīng)使用好幾十年了，已滿足不了現(xiàn)代發(fā)展的使用要求，這些建筑物經(jīng)常處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于費(fèi)用等因素的影響使用單位往往忽視對(duì)建筑物早期的防腐處理和必要的維修加固，縮短了建筑物的使用壽命。

三、提高混凝土耐久性的措施

1、抗磨損

一般而言，混凝土的抗壓強(qiáng)度愈高，抗磨性能愈好。低水灰比的高強(qiáng)混凝土是提高密實(shí)的耐磨混凝土，表面混凝土致密是提高耐磨性的必要條件，施工時(shí)，應(yīng)該多次壓抹搓平混凝土表面。在有泌水的情況下，必須推持表面修整的時(shí)間，讓水分充分蒸發(fā)，并在混凝土終凝前充分壓抹搓平混凝土表面。此外，還可以通過(guò)在表面摻加高硬度集料增強(qiáng)耐磨性。

2、抗硫酸鹽腐蝕

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處在有侵入介質(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)、物理及物化變化，而逐步受到侵蝕，防止硫酸鹽腐蝕的最基本作法是控制水灰比，并適當(dāng)增加水泥用量，因?yàn)樗�灰比是決定混凝土滲透性的重要因素，如果硫酸鹽腐蝕非常嚴(yán)重，降低水灰比采用V型水泥也不能起良好的保護(hù)作用，可采用摻混合料的水泥。如摻入含有活性硅較多的天然火山灰的水泥；摻入粉煤灰的水泥；摻入高爐不淬礦渣的水泥以及摻入硅粉的水泥。如果有現(xiàn)成的石膏礦渣水泥，也可以考慮作為代用品。

如果混凝土是預(yù)制品，提高該制品抗硫酸鹽的另一途徑是采用高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，在高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下，尤其是摻有磨細(xì)二氧化硅的混凝土，可消除水化漿體中的氫氧化硅，并且使高硫型和硫型水化硫酸鹽幾乎不再存在，其中的氧化結(jié)合C-S-H變成耐腐蝕性良好的硅酸鹽（水石硫石）或單獨(dú)形成穩(wěn)定的C3AH6，從而能更好的抵抗硫酸鹽腐蝕。

3、抗碳化

一般的說(shuō)，采用早強(qiáng)硅酸鹽水泥時(shí)，碳化最慢，硅酸鹽水泥稍快；而采用混合水泥時(shí)，由于Ca（OH）2的量相對(duì)較少，因此，碳化速度最快，碳化速度與混凝土強(qiáng)度密切相關(guān)，如果混凝土的抗壓強(qiáng)度大于62.5N/m㎡時(shí)，可不考慮混凝土的碳化。高性能混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C50級(jí)以上，其極限抗壓強(qiáng)度大于62.5N/m㎡，股采用高性能混凝土是提高碳化性能的有效途徑之一。

高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土碳化作用非常小，這是因?yàn)榛炷�土中的砂子在高溫條件下被活化，與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成了強(qiáng)度大、結(jié)晶高、抗碳化性能好的水化硅酸鈣。

4、抗堿-集料反應(yīng)

發(fā)生混凝土堿-集料反應(yīng)的條件有三個(gè)：

（1）水泥中的堿含量超過(guò)水泥總量的0.6%；

（2）集料中活性集料含量超過(guò)1%；

（3）混凝土處于潮濕環(huán)境。

上述三個(gè)條件全部滿足時(shí)，才會(huì)發(fā)生堿-集料反應(yīng)。所以，對(duì)這種反應(yīng)，可以針對(duì)性地加以控制。

4.1控制集料中的活性二氧化硅含量

將活性二氧化硅顆料存在的地方設(shè)想為一個(gè)局部膨脹中心，用以描述堿-集料反應(yīng)，如果活性顆粒的數(shù)量很少，則可容金屬離子遷移到這些分散中心所形成的堿硅酸凝膠也很少，吸水后可引起高度的局部膨脹，從而實(shí)際崩潰裂的危害增大。

4.2控制外界水分，降低水灰比

當(dāng)外界沒(méi)有可供吸取的水分時(shí)，將不會(huì)出現(xiàn)明顯的有害膨脹，低水灰比的混凝土有很好的不透水性，故有助于延緩堿-集料反應(yīng)物吸水膨脹的速度。