混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，但是由于其結(jié)構(gòu)自身和使用環(huán)境的特點(diǎn)，使得混凝土存在嚴(yán)重的耐久性問題。通過對國內(nèi)外鋼筋混凝土工程耐久性現(xiàn)狀的介紹，從混凝土的碳化、凍融破壞、侵蝕性介質(zhì)的腐蝕、混凝土堿集料反應(yīng)、鋼筋銹蝕等方面論述了影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素及其對混凝土的破壞機(jī)理，并針對性地提出了預(yù)防的措施。
長期以來，混凝土作為土建工程中用途最廣，用量最大的建筑材料之一，在近百年的發(fā)展中，其強(qiáng)度不斷提高。但是，在提出高強(qiáng)度的同時，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題也愈來愈被人們所關(guān)注。
人們一直以為混凝土是非常耐久的材料，直到20世紀(jì)70年代末期，發(fā)達(dá)國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程和港口工程建成后20-30年，甚至在更短的時期內(nèi)就出現(xiàn)劣化。
我國建設(shè)部的一項(xiàng)調(diào)查表明，國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25-30年后即需大修，處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15-20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好，一般可維持50 年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有30-40年。橋梁、港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴(yán)重，由于鋼筋的混凝土保護(hù)層過薄且密實(shí)性差，許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用10年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。
當(dāng)前，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程規(guī)模宏大，投入資金每年高達(dá)2萬億元人民幣以上，約30-50 年后，這些工程將進(jìn)入維修期，所需的維修費(fèi)或重建費(fèi)用將更為巨大。有專家估計(jì)，我國“大干”基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的高潮還可延續(xù)20年，由于忽視耐久性問題，迎接我們的還會有“大修”20 年的高潮，這個高潮可能不用很久就將到來，其耗費(fèi)將倍增于當(dāng)初這些工程施工建設(shè)時的投資。因此，提高混凝土耐久性，延長工程使用壽命，盡量減少維修重建費(fèi)用是建筑行業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵。
1 影響鋼筋混凝土耐久性的因素及其破壞機(jī)理
1.1 混凝土耐久性的概念
混凝土耐久性是指混凝土在設(shè)計(jì)壽命周期內(nèi)，在正常維護(hù)下，必須保持適合于使用，而不需要進(jìn)行維修加固，即指混凝土在抵抗周圍環(huán)境中各種物理和化學(xué)作用下，仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能不僅僅包括結(jié)構(gòu)的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。混凝土耐久性主要包括以下幾方面：一是抗?jié)B性。即指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。抗?jié)B性對混凝土的耐久性起著重要的作用，因?yàn)榭節(jié)B性控制著水分滲入的速率，這些水可能含有侵蝕性的化合物，同時控制混凝土受熱或受冷時水的移動。二是抗凍性。混凝土的抗凍性是指混凝土在飽水狀態(tài)下，經(jīng)受多次抵抗凍融循環(huán)作用，能保持強(qiáng)度和外觀性的能力。在寒冷地區(qū)，尤其是在接觸水又受凍的環(huán)境下的混凝土，要求具有較高的抗凍性能。三是抗侵蝕性。混凝土暴露在有化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境和介質(zhì)中，有可能遭受化學(xué)侵蝕而破壞。一般的化學(xué)侵蝕有水泥漿體組分的浸出、硫酸鹽侵蝕、氯化物侵蝕、碳化等。四是堿集料反應(yīng)。某些含有活性組分的骨料與水泥水化析出的KOH和NaOH 相互作用，對混凝土產(chǎn)生破壞性膨脹，是影響混凝土耐久性最主要的因素之一。
1.2 影響混凝土耐久性的主要因素
一般混凝土工程的使用年限約為50-100年，但實(shí)際中有不少工程在使用10-20年，有的甚至在使用幾年后即需要維修，這就是由于混凝土耐久性低（不足）造成的。影響混凝土耐久性的原因錯綜復(fù)雜，除去社會因素、人為因素外，技術(shù)方面的主要因素有以下幾點(diǎn)。
1.2.2 混凝土的碳化
混凝土的碳化又稱為混凝土的中性化，幾乎所有混凝土表面都處在碳化過程中。它是空氣中二氧化碳與水泥石中的堿性物質(zhì)相互作用，使其成分、組織和性能發(fā)生變化，使用機(jī)能下降的一種很復(fù)雜的物理化學(xué)過程。混凝土碳化本身對混凝土并無破壞使用，其主要危害是由于混凝土堿性降低使鋼筋表面在高堿環(huán)境下形成的對鋼筋起保護(hù)作用的致密氧化膜8 鈍化膜9 遭到破壞，使混凝土失去對鋼筋的保護(hù)作用，使混凝土中鋼筋銹蝕，同時，混凝土的碳化還會加劇混凝土的收縮，這些都可能導(dǎo)致混凝土的裂縫和結(jié)構(gòu)的破壞。所以說，混凝土的碳化與混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性密切相關(guān)，是衡量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的重要指標(biāo)。