【摘要】现阶段混凝土性能研究方向主要集中在受力特性与耐久性能方面，各科研机构对混凝土耐久性指标（冻融、抗渗透以、碳化）以及各类盐类侵蚀测试与分析；混凝土耐久性不良会造成能源与资源的浪费以及生态环境恶化的问题。为此文章分析给予环境侵蚀的混凝土耐久性能测试分析问题，有助于为后期相关设备研究提供有价值的参考信息。
【关键词】环境侵蚀；混凝土耐久性；性能测试
1、引言
建筑材料中混凝土被广泛应用于桥梁、各类房屋等工程结构建设中，进一步推动了混凝土材料和各类技术的革新发展。当前由于混凝土材料本身存在抗裂性差，同时受外部环境影响大等缺陷导致混凝土在运营阶段期间易受到荷载的影响，由此大大影响了混凝土的安全、适用以及耐久性能。因此分析混凝土耐久性能并提高其耐久性，有利于提高建筑的安全性与稳定性，对于工程建设的顺利开展具有重要的现实意义。
2、外部环境侵蚀分析
考虑到混凝土构件应用广泛，所处环境也错综复杂，按照相关机构不完全统计，因构件的耐久性损伤造成的结构失效占很大比例，主要的原因是外部环境中的高温、碳化、冻融、湿度、紫外线辐射、酸碱侵蚀等因素的影响，进而对混凝土的正常运营产生各种不利的影响。
2.1外部单环境因素的影响
2.1.1温度影响
自然环境中差异化的温度对混凝土等材料的性能影响至关重大，考虑到高温或低温环境下的普通混凝土构件的各类力学性能已得到广泛研究，因此具备较为成熟的理论；然而对于再生混凝土、对于各类纤维混凝土等方面的耐久性问题还有待进一步探
究。国内学者赵燕茹等通过开展玄武岩纤维混凝土的高温试验后得出：对于不同温度下的混凝土抗力性能的变化，具有一定的差异性且相比于纤维掺量高温对其性能影响更大。研究人员彭帅等人开展了钢纤维混凝土试件，对于高温条件下的动态压缩试
验，实验结果表明：混凝土具有较强的温度损伤效应，能够进一步验证子钢纤维的掺量对构件的抗力性能有一定的增强效应，然后再但高温作用下造成的爆裂风险，也会严重影响混凝土构件的安全运营。混凝土冻融方面的研究多集中于纤维材料、多集中于其他改性材料复合混凝土结
构的损伤规律和应力破坏方面，研究人员张伟等人通过测定并计算不同纤维掺量混凝土冻融前后的动弹性模量，结果得出：钢一聚丙烯一聚酯三元混杂纤维对混凝土的冻融损伤有较好的抑制效果，同时受到外部弯曲应力的影响；在混凝土中掺加一定含量的煤研石，能够进一步提高混凝土的抗冻性能。
2.1.2碳化影响
鉴于碳化会影响各类混凝土结构的内部组织构造，为此也可作为混凝土的耐久性
指标表示混凝土的状态，国内外较多的学者基于碳化方面开展了多方面的研究：对混凝土的废旧料掺量、对碳化深度预测方面等。其中学者李志凯等人通过研究煤矸石陶粒混凝土的快速碳化试验后得出：混凝土的碳化深度的变化规律和普通混凝土相似，总体上和时间的平方根成线性关系，当煤矸石陶粒掺量为20%时，混凝土的抗碳化性能最好。研究人员李波通过研究表明：粉煤灰、矿渣粉以及石灰石粉等掺和料的掺入会对混凝土的碳化深度产生差异性影响。
2.1.3化学侵蚀影响
化学侵蚀影响主要是混凝土结构在运营使用过程中，会受到湖泊中存在的各类酸
碱离子的侵蚀，同时也会受到来自土壤的侵蚀而发生各类物理或化学变化。当受到硫酸盐、氯盐等化学环境的长期侵蚀下，混凝土的结构与性能将会受到影响，为进一步研究其损伤机理，大大减少混凝土构件的化学侵蚀破坏，当前多采用电化学加速试验、外加掺合料等方法，对混凝土受到环境侵蚀的规律进行分析，国内学者如李贺等人研究了水灰比、再生骨料以及废弃纤维等因素，对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响规律，并得出;再生骨料的改善对侵蚀初期具有一定的改善作用；当外掺0.02%~0.04%的废弃纤维时，会对混凝土抗侵蚀性能有较好的提高效果；学者潘一鸣等所的研究结果表明：对于混凝土而言，碳酸盐的侵蚀结果比硫酸盐更为严重。
2.2外部复合环境因素影响分析
考虑到自然环境错综复杂，因此影响各类混凝土构件运营的外部环境主要体现为冻融、盐类侵蚀以及碳化等方面，研究人员张立群等通过各类耐久性试验表明：混凝土的密实度在冻融作用后，其抗碳化能力较普通的混凝土抗碳化能力更强；人就人员李北星等分析了酸雨--冻融耦合侵蚀对混凝土性能劣化的规律，最后得出结论：冻融会加剧混凝土内部的开裂，从而加速酸雨的酸性化效果，造成混凝土结构的劣化。
3、混凝土耐久性测试分析
对于混凝土耐久性测试分析方面，主要涵盖：抗冻性、抗渗性与抗腐蚀性能、碱骨料反应以及抗碳化性能等方面，提高混凝土自身的密实度可以有效地改善这些性能。其次混凝土耐久性的好坏，与其自身的抵抗液体、气体或抵抗离子的渗透性能相关。
3.1测试装置
在众多学者的研究基础上，当前已有不少设备用于测试混凝土的各项耐久性能，下表1列出了部分耐久性能的测试仪器设备。
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从上表1可知，对于不同的混凝土其的耐久性能指标通过不同的仪器设备进行实验，有时也会通过相近的仪器替代，进行混凝土的抗冻性能测试时，可使用上表1所示的冻融试验箱，还可使用低温箱或者恒温水浴箱组合进行测试混凝土的性能。
3.2测试方案分析
现阶段对混凝土材料的检测，需要对构件进行各类侵蚀环境的模拟，在此基础上再测试其力学行为最后进行分析，因由此可见其耐久性能测试通常是多仪器组合进行的。国内研究人员刘俊龙在常规的粗骨料中掺入陶粒等轻骨料，同时加入矿渣粉、粉煤灰等掺合料与水、水泥外加剂共同拌合进行测试，对矿物掺合料轻骨料混凝土的制备，在标准养护后测试其的各项性能指标（测试混凝土的立方体抗压强度和棱柱体抗压强度，分析其破坏特征并采用扫描电镜观测其微观结构破坏）；另一方面测试该混凝土的各项耐久性指标进而分析其耐久性能，测试流程如下表2所示。
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表2 耐久性能测试流程
4、结论
通过实验可知，当前混凝土耐久性的影响因素及其破坏机理较为复杂，这些影响因素与水或其他气体、有害液体向混凝土的内部传输的难易程度密切相关，因此提高混凝土耐久性的关键是切实提高混凝土自身的密实度，方可有效提高混凝土的抗渗性能。
其次对于混凝土的抗碳化性能方面，通过掺加钢渣粉、矿渣粉可以减小混凝土的碳化深度，同时掺加矿物掺合料不但细化了混凝土内部孔隙，而且也改善再生集料与新水泥浆体的界面。因此有利于改善混凝土的抗碳化性能。此外对于混凝土的抗冻性能方面，因混凝土具有良好的抗冻性能，能够降低水灰比(掺加减水剂) ，进一步提高混凝土的抗冻性能，因此降低水灰比以减小混凝土内部的孔径，通过掺加引气剂以减少空气泡间距或者掺加掺合料以细化混凝土内部的孔结构的方式，有利于减小再生粗集料最大粒径，从而实现提高混凝土抗冻性能的目的。
最后对于混凝土的抗水、气渗透性能等方面，由于混凝土的氧气渗透指数(抗气渗透性能) 随着再生集料取代率的增大而减小，因此可用表面渗透能力作为评定混凝土耐久性的指标方式之一。
5、结束语
综上所述，文章分析基于环境侵蚀下混凝土的耐久性能测试分析，进而对影响混凝土的性能因素进行阐述，最后得出混凝土的耐久性能受到集料本身性能( 含水状态、老砂浆的强度及含量等) 因素的影响，同时由于不同来源的再生集料其性能差异较大，因此对混凝土的耐久性能测试过程中也会受到一定的影响，需要在今后的研究分析中不断总结并完善相关的经验，从而真正提高混凝土的性能。
参考文献
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