赵海东
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摘要：混凝土具有结构稳定性强，整体性好的特点，在建筑行业被广泛地应用。耐久性是混凝土结构质量的重要评价指标，建筑工程受施工流程、材料、环境等多方面的影响，导致混凝土结构的耐久性降低，技术人员应当对混凝土的耐久性问题进行深入研究，明确混凝土耐久性的影响因素，根据实际情况制定有效措施提升混凝土结构的耐久性，确保建筑工程质量符合设计要求。
关键词：混凝土结构；耐久性；优化措施
引言
混凝土由于其自身特性已经成为人类使用量最大的一种材料。在混凝土实际生产和应用过程中，保证混凝土工作性的稳定，从而实现良好的可浇筑性是生产和施工中的重点和难点。然而，混凝土原材料的性能波动（如砂含水、骨料级配、水泥与外加剂适应性发生变化）和人为失误等原因往往使得新拌混凝土各项性能变差，发生离析、泌水等现象，混凝土工作性和可泵送性降低，严重影响现场浇筑速度和质量。以下对混凝土耐久性的相关问题进行说明。
1混凝土结构耐久性概述
评价混凝土结构耐久性的重点为环境、功能、经济。在环境方面，指混凝土结构在使用环境、自然环境等因素的影响下，抵抗侵蚀作用的能力；在功能方面，指混凝土结构随着使用时间的推移，耐久性与安全功能、适用性等特性之间的函数关系；在经济方面，指正常使用情况下混凝土结构无需大修的使用时间。影响混凝土结构耐久性的内部因素是混凝土与水发生的物理化学作用，混凝土结构的工作环境可分为六种类型，分别是大气环境、土壤环境、海洋环境、化学侵蚀环境、水环境、特殊工作环境。评价混凝土结构的耐久性需要结合多方面的影响因素进行综合性分析，如结构承载能力、结构性能变化情况等。
2影响混凝土结构耐久性的因素
2.1冻融作用
混凝土本身的孔隙含有孔隙水，在寒冷环境中孔隙水会结冰，结冰过程中会产生内部应力，而环境温度升高后冰又会融化成水，混凝土内部应用得到缓解，混凝土结构在自身内部交变应力的反复作用下易出现疲劳损伤，发生剥蚀、老化等破坏。冻融作用会引起混凝土结构发生表面剥落及内部开裂，一般情况下表面剥落常发生于使用除冰盐的混凝土路面，除冰盐会增加混凝土结构的内渗透压，饱和度提高、结冰压增大，混凝土更易发生受冻破坏；内部开裂主要是由于孔隙的溶液结冰膨胀作用于孔隙壁，开始会产生轻微的裂纹，经过多次冻融循环，裂纹加剧，最终导致混凝土内部结构疏松，发生开裂。除此以外，冻融作用还会降低混凝土结构的抗压、抗拉及抗剪强度，混凝土的弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能也会受到不同程度的影响。
2.2碳化作用
混凝土碳化是指酸性物质CO2渗透至混凝土联通的孔隙中并与其碱性物质发生复杂的物理化学反应，使混凝土的成分、结构、性能发生变化，从而造成混凝土中碱度下降的过程。影响混凝土碳化结构的因素重要有材料因素、环境因素、施工因素三种，水灰比会影响混凝土的孔隙状况从而决定CO2对碳化速率的影响，水泥的品种通过影响水化作用产物对混凝土碳化作用产生影响，骨料、掺合料、外加剂对混凝土的孔隙状况也有重要影响，混凝自身的强度及结构对其抗碳化性能具有重要的作用；环境中CO2的浓度的较大会增大其扩散动力并促进混凝土碳化速率，环境湿度不仅会影响CO2对混凝土的扩散效率，还影响混凝土碳化反应过程，温度的升高会加快化学反应的进程，引力作用对碳化速率也具有一定影响；施工质量和养护状况会影响混凝土的密度、孔隙率、强度等，从而影响混凝土结构的抗碳化性能和碳化速率。
2.3环境相对湿度
水浸润混凝土表面后可以增加混凝土结构的渗透性，使混凝土结构内部的空隙水增加。混凝土孔隙水的饱和度很大程度上受环境相对湿度的影响，如果混凝土结构所处环境相对湿度较大或者气候多雨，混凝土内部孔隙水的饱水度会随之提升，混凝土的碳化速度也会受环境相对湿度的影响而发生变化。目前很多学者对混凝土碳化和相对湿度的关系进行研究，发现两者为抛物线关系。研究表明，当相对湿度为65%时，混凝土结构的碳化速度最快。混凝土构件在氯离子侵蚀条件下空隙水会以吸收、扩散、渗透等方式向内部结构扩散。混凝土的饱水度和临界饱水度在较大程度上对混凝土的抗冻能力形成影响，如果混凝土结构所处环境相对湿度较大，工程技术人员需要在施工中提高混凝土的抗冻能力。
3提高混凝土的耐久性的方法
3.1原材料选择
(1)水泥。水泥砂浆凝结硬化后其强度和工程性能都会提升，所以应当根据工程特点、所处环境、施工条件等因素合理选择水泥材料。选择水泥时，要关注水泥的具体性能，确保水泥材料具有良好的抗冻性、抗腐蚀性，较小的干缩性、碱含量，以便更好地发挥水泥的作用。(2)集料。选择集料时应重点考虑集料的碱活性、耐蚀性、吸水率等特性，确定集料的黏土、淤泥、硫酸盐、硫化物、有机物等含量，确定集料的级配，对混凝土和易性进行优化，提升混凝土密实度。在选择集料的过程中还要注意控制酸碱性，避免混凝土结构受到酸碱度的影响发生损坏，做好混凝土的稳定性控制。如果混凝土结构长期处于水浸泡的环境则需做好孔隙率的控制工作。(3)外加剂。减水剂、引气剂、膨胀剂、缓凝剂等都是常见的混凝土外加剂。使用高效减水剂可以提升混凝土凝固后的强度和密实度，有助于提升混凝土结构的耐久性。使用高效引气剂能够减少混凝内部产生的闭气孔数量，从而达到提高混凝土耐冻融性、阻隔有害物质入侵的能力。使用膨胀剂能够降低混凝土收缩率，进而提升混凝土抗渗性，预防裂缝的产生。缓凝剂通常应用于大体积混凝土结构中，可以延迟水泥发生水化热的时间，降低混凝土的极限温升，能有效解决结构裂缝问题。在混凝土结构施工中合理使用外加剂能够有效改善混凝土性能，如果使用不当反而会破坏混凝土结构，技术人员需要根据工程需要合理选择外加剂，结合施工现场具体情况和相关标准规定做好外加剂品种的选择工作，并且严格控制外加剂的掺量。(4)矿物掺和料。硅灰、沸石粉、粉煤灰、石英砂粉等都是常见的矿物掺合料，在混凝土中添加矿物掺合料能够达到改良混凝土结构的目的，提升混凝土结构的耐久性。矿物掺合料是通过改善混凝土的内孔结构达到改善混凝土性能的目的，掺合料可填充混凝土内部孔隙，提升混凝土的密实度。合理利用矿物掺合料可提升混凝土的耐久性。
3.2施工与养护
在施工过程中，应严格控制施工质量，混凝土浇筑时必须振捣密实，不能随意加水，不能出现离析与泌水现象。养护必须及时进行，必须保证养护环境潮湿，一般采用塑料薄膜覆盖并洒水养生，有条件的可采用蒸汽蒸压养护，有助于提高混凝土的强度，并且养护必须持续到混凝土的龄期结束，不能随意终止。
结语
混凝土结构的耐久性会受到环境、施工、养护等多方面因素的影响，为提升混凝土结构的耐久性，需要制定科学的应对方案，加强对各项影响因素的控制，保证混凝土材料质量，充分发挥混凝土结构的工程价值。
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