摘要：混凝土的结构设计和材料应用状态正处于向强度设计研究逐步转向为耐久性设计的历史阶段。我国目前现行的相关施工规范和混凝土结构设计的要求主要是基于建筑结构承载的使用性是否良好及安全性是否过关而制定的，主要用于保证混凝土结构的安全。但是恶劣的环境对混凝土材料的长期作用，可以使材料的性能发生显著的下降，主要表现在可以使材料的强度刚度及稳定性发生质的变化。优化混凝土结构的耐久性，提高建筑工程的质量非常有必要，甚至应该成为工程建设的首要任务。
关键词：混凝土；耐久性；因素
1 影响混凝土耐久性的主要因素
1.1碳化因素
构成混凝土主要的化学元素是钙元素，氮元素在空气中极易与水发生氧化，从而产生碳酸钙等产物，碳酸钙会使混凝土的碱性在整体上受到影响，所以混凝土与钢筋表面连接的钝化膜在碱度变化的情况下受到破坏，进而对钢筋的稳定性产生影响，使起到保护作用的混凝土结构发生破坏。但是上路过程通常并不是一蹴而就的，往往需要较长时间的步步深化才能体现出来，但是一旦产生一些较为明显的特征到时候，钢筋往往处于部分活化或活化状态中，在家中，空气中的水和其他一些介质的不断侵蚀，就会使钢筋的凝性变差，在外观上往往体现为钢筋的锈蚀。
1.2冻融因素
混凝土另一种受到破坏的现象表现为墙体开裂，主要原因是由于水的冰融作用，在一些水系较大的潮湿环境中，混凝土结构很可能会逐步出现开裂，并在开裂中逐步出现较大的裂痕甚至产生脱皮的现象，这对混凝土结构的耐久性有着很大的影响，从而导致房屋建筑物的使用性能下降。
1.3混凝土自身变化因素
混凝土结构在正常情况下会随着温度、湿度和气候的变化使内部应力产生加大或收缩，这种现象如果控制在一定范围内，对建筑的稳定不会产生较大的影响。但是如果约束条件下的混凝土变形产生的拉应力超出材料本身的极限应力就会产生明显的开裂，所以为了提高混凝土的耐久性，技术人员还应该将混凝土的内部应力控制在一定的范围内。除此之外，混凝土自身的温度情况也会影响其开裂情况和质量的变化。
1.4 有害离子性物质的渗透
在建筑工程的施工过程中，还可能由于材料问题和混凝土的配比问题，以及施工人员的技术操作等各个方面，引起混凝土结构中孔隙的大小和数量不同，混凝土的缝隙越大，那么其抵抗离子腐蚀的能力就越差，例如一些沿海地区的氯离子对混凝土的结构腐蚀破坏特别严重，造成混凝土结构耐久性的下降。
2混凝土结构耐久性常用检测方法
2.1超声波检测法
超声波检测也称为超声检测，是一种利用超声技术检测混凝土耐久性的常规方法，也是一种无损检测的方法。超声波检测利用的超声波声束集中，能够在介质中直线传播等特点，在针对建筑工程耐久性的检测中可以运用专门的超声波探测器向建筑物发出超声波，获得建筑物表明缺陷界面返回的反射波，以达到探测建筑物缺陷的目的，通过对建筑物缺陷数据的分析，可进一步获得建筑物结构的耐久性信息。运用超声波检测法获取建筑工程结构耐久性的优点为：检测灵敏度高、检测速度快、成本低廉，且对人体和建筑物都没有损害，能够快速精准地确定建筑物缺陷进行定量和定位检测，从而准确地获得建筑物的耐久性信息；缺点为：检测的显示结果不直观，要求富有操作经验的检验人员操作才能够获得精准的数据，在实际应用中具有一定的局限性。
2.2回弹检测法
回弹检测也是一种常用的混凝土结构耐久性检测法，实际操作中技术人员通常应用回弹仪检测建筑物混凝土结构构件的抗压强度，以判断建筑工程结构的耐久性。回弹检测法的操作流程为：首先，选用质量合格的回弹仪，确定需要回弹的建筑物构件；其次，对回弹建筑物构件进行清理，确保构件表明平整、洁净；再次，手握回弹仪垂直置于混凝土构件，慢压快读，记录数据；最后，计算多次回弹数据的平均值，并根据测强曲线检索建筑物混凝土的强度换算值，测算强度推定值进行结构修正，换算出建筑物构件的强度和耐久性。回弹检测法的优点为：操作便捷、测试迅速，且不会破坏建筑物混凝土的使用功能；缺点为：检测精度不高，因此主要适用于建筑工程结构耐久性的快速和粗略检测。
3提高混凝土结构耐久性的措施
3.1合理应用添加剂
一方面要合理添加矿物掺合料。添加矿物掺合料可以改善混凝土性能，比如粉煤灰、矿渣微粉可以改善水泥的反应环境，提高混凝土结构的密实度及强度。由于矿物掺合料表面积较大、吸水性更强，因此可以使混凝土结构内部维持一个稳定的含水量，从而改变混凝土空隙的渗透性。此外，添加矿物掺合料还可以提高混凝土的抗腐蚀性能，降低混凝土内部氯离子的扩散，可起到保护钢筋结构的作用。另一方面可以通过合理应用引气剂来提高混凝土的抗冻融性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土中添加引气剂会使结构中的微气泡有所增加，这些微气泡可以阻断混凝土内部的毛细孔，提高混凝土的抗渗性能，从而抵消冻融作用引起的混凝土结构内部膨胀。不过引气剂用量过大会降低混凝土的整体强度，因此要根据工程的实际情况合理添加引气剂。此外，还要尽量避免采用活性集料、限制混凝土碱含量、掺用混合材料等措施来减少碱骨料反应。
3.2预防钢筋锈蚀
目前钢筋锈蚀阻锈剂实现了非常广泛的应用。从本质上讲，阻锈剂是一种化学合成物质，其在混凝土结构中的应用能够有效阻止混凝土结构中的钢筋出现锈蚀现象。在建筑混凝土结构中合理应用阻锈剂，不仅能够实现对钢筋锈蚀的有效预防，而且在钢筋实际出现锈蚀情况后能够进一步减缓其锈蚀速度，最主要是因阻锈剂在钢筋锈蚀的全过程中都有参与。目前，针对钢筋锈蚀使用比较广泛的阻锈剂主要有吸附型阻锈剂、钝化剂等几种类型。此外，合理应用电化学方式也能够有效阻止钢筋出现锈蚀，当混凝土结构出现碳化现象或者外界氯离子侵入就会导致钢筋表面钝化膜遭到破坏，由此就会引发钢筋出现锈蚀现象，但是这种锈蚀通常情况下都发生在局部，如果不能对其进行及时处理就会导致其锈蚀情况进一步扩散。应用电化学技术来处理这些锈蚀是比较合理的方法，在这种情况下，一般会采用阴极保护、脱氯、再碱化等电化学处理技术对钢筋的锈蚀进行处理，可以起到良好的作用，上述几种电化学方式基本原理和实际操作方法有很多相似之处，主要是通过外部的阳极导体来对混凝土结构中钢筋施加一个直流电流，由此就会使得钢筋结构成为电化学电池中的阳极，通过复杂的电化学反应就能够实现对钢筋锈蚀的有效处理。
3.3加强混凝土结构的施工管理
在混凝土结构施工过程中，首先要注意混凝土配合比设计的科学性。配合比设计不能片面强调水泥的高强、早强，还要充分考虑混凝土结构的耐久性。现在一些大体积混凝土结构通常会采用低水胶比的碾压混凝土，既能够保证结构整体的强度，又能兼顾其耐久性。此外，还要保证混凝土组分中骨料的均质性、稳定性；使用高效减水剂时要提前做好与水泥的相容性实验。加强混凝土结构的后期养护，控制早期裂缝。结构裂缝与混凝土收缩有直接相关性，由于现在硅酸盐水泥发热量大、细度细，混凝土早期强度较高，极易发生早期裂缝，因此要注意控制早期裂缝。根据混凝土内外温差决定拆模时间，并在拆模后及时养护，不得在拆模后才开始浇水养护，以免混凝土由于解除束缚而内外温差更大而出现裂缝。
3.4注重混凝土碳化预防
要想针对混凝土结构不断提升其耐久性，就必须对混凝土结构常见的碳化问题给予高度重视，要针对具体情况采取有效的措施，尽量避免混凝土结构出现碳化现象，从而导致整体性能下降。使用环境中二氧化碳是导致建筑混凝土结构出现碳化现象的主要原因。要想避免建筑混凝土结构出现碳化现象，在实际进行耐久性设计环节，可以合理利用“封闭涂层”来在混凝土结构表面形成一层致密的保护层，而部分涂层材料甚至可以进一步渗透到混凝土结构的内部，如此就能有效封堵混凝土结构内部小缝隙。在此基础上，能有效阻止二氧化碳气体进入混凝土结构内部，由此就能够对混凝土碳化形成有效的缓解作用。采取这种方式不仅能够有效预防混凝土结构出现碳化，而且也能够有效避免混凝土结构在冻融过程中遭到破坏，进一步提升了混凝土结构整体的耐久性。
3.5做好混凝土结构耐久性寿命预测
3.5.1基于经验的预测方法
这是对实验室大量数据的归纳，以及现场施工人员长期以来工作经验积累，包括经验知识和推理、对耐力寿命的定量预测。目前，施工现场也多是用这种方法去推测混凝土结构的耐久性，认为遵循这种方法，混凝土结构就会具备现场需要的耐久性。如果混凝土结构的耐久性很长，当遇到混凝土结构使用条件比较复杂及从未经历过的施工难题时，这种方法就解决不了问题。
3.5.2数学模型的预测方法
利用数学模型预测混凝土结构使用年限是最常用的一种方法。预测的准确性和模型是否符合事实及选用材料和周围环境系数的影响因素有关。目前数学模型已开发用于混凝土结构寿命预测，它考虑到不同侵蚀性介质，如水、盐或混凝土表面的气体进入过程。
4结语
随着我国整体建筑行业的快速发展，钢筋混凝土结构在建筑领域也得到了非常广泛的应用。随着人们对建筑物使用性能的不断提升，只有对混凝土结构设计的耐久性进行充分的考虑，才能在实际的建筑工程中得到更好的应用，针对影响建筑混凝土结构耐久性的各种因素进行深入分析，并充分结合实际情况进行合理设计，这样才能有效提升钢筋混凝土的耐久性。
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论文作者:孟明
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
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