商品混凝土
2009年第9期 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 经验交流
影响混凝土结构耐久性的因素
孙茂元
（天津市第三市政公路工程有限公司，天津 300113）
[摘 要]文章结合现在大部分混凝土结构物耐久性的现状，分别从混凝土结构内部和所处的外部环境两方面较详尽地介绍了影响混凝土结构耐久性的各种物理的或化学的因素。旨在加强对混凝土耐久性的重视，从而提高混凝土结构物的使用寿命。[关键词]混凝土耐久性；劣化现；内部劣化因素；外部劣化因素
0 前言
目前，大部分海港、桥梁、公路、污水等工程中，施工单位、监理单位和业主都过分追求混凝土的强度,而对混凝土结构耐久性几乎没有强调。因为，他们认为混凝土结构体的强度没有问题，也就保证了混凝土的质量。事实上，强度并不代表混凝土的质量。混凝土是一种用简单技术制作的非均质的复杂多相复合材料，而混凝土结构体所处的环境条件又相当复杂，这绝不仅仅是靠强度的安全性就能保证混凝土结构体承载安全，一旦丧失耐久性，就会危害结构的安全。
混凝土结构耐久性是指钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构在规定的服务寿命期里抵抗环境中各种因素作用而继续维持正常使用的强度与服务性。从这个意义上说，高耐久性混凝土必须能够抵御气候作用和化学侵蚀，具有耐磨性及抵抗其他破坏作用的能力。这些耐久性与混凝土的体积稳定性及渗透性能有关。重视混凝土的渗透性和体积稳定性使混凝土设计的注意点从强度转移到比强度更为重要的耐久性能方面。在大多数情况下，满足渗透性和体积稳定性的混凝土就能保证具有高耐久性。工程经验反复证明，一些常见工程结构物的破坏，并不都是混凝土强度不够引起的，而是耐久性不良引起的。这也意味着，我们需要将耐久性要求提高到更重要的地位。而且，现代化的生产技术，新型外加剂和胶凝材料的出现，也使得既具有良好的施工性能，又有良好的力学性能和耐久性的混凝土的生产成为可能。
接下来，我们必须明确影响混凝土结构耐久性的哪些因素是导致混凝土结构出现劣化现象的主要原因。比如，存放在标准养护室里的混凝土试件，自始至终也不会出现劣化现象，因为它所处的环境中不存在引起混凝土结构性能降低的任何因素。影响混凝土结构耐久性的因素大致可分为两方面：混凝土结构的内在因素和混凝土结构所处的外部环境因素。当然这两方面的因素对混凝土结构发生作用并不一定是独立的。
1 混凝土结构的内在因素
影响混凝土结构耐久性的内在因素，在对混凝土结构发生作用的过程中，又可以分为两个方面：一是物理作用；一是化学作用。混凝土早期内部的应力、混凝土早期的自收缩、混凝土的温度收缩、混凝土的干燥收缩等属于物理作用；化学作用包括碱—硅酸盐反应，碱—碳酸盐反应。
1.1 混凝土早期内部的应力
由于混凝土材料本身的特性，用到结构中绝对不开裂的混凝土是没有的。问题是要正确判断什么是有害裂缝，什么是无害裂缝，和混凝土结构耐久性的关系如何。这些裂缝与混凝土结构耐久性的关系如何是判断裂缝有害无害的标尺。往往，一些被认为是无害的裂缝，通过进一步扩展很容易形成透水的贯穿裂缝，为混凝土结构在使用期间环境中侵蚀性介质的侵入提供了通道。
具体地讲，导致混凝土结构开裂的原因有很多，也很复杂。但是从整体上讲，只要满足在约束下变形产生的拉应力超过实际的抗拉强度，混凝土就会发生开裂。换句话说，混凝土开裂的根本原因是约束条件下的应力，因此，控制混凝土早期内部的应力尽量减小，才是提高混凝土耐久性最重要的环节[1]。1.2 混凝土的收缩
混凝土的收缩包括自身收缩、干燥收缩和温度收缩等。它也会引起混凝土开裂，从而影响混凝土结构的耐久性，而且在一定程度上，它还是影响混凝土早期开裂的重要部分。现今，混凝土收缩主要表现在自身收缩方面。自身收缩是混凝土中水泥水化时消耗浆体内部自身的水分造成凝胶孔的液面下降的现象。自收缩伴随着混凝土强度发展的整个过程，强度发展的越快，混凝土内部自干燥作用就越明显，则混凝土内的相对湿度会降低地更快，体积稳定性就差了。至于干缩，是混凝土一般在干燥空气中才发生的；温度收缩通常体现在大体积混凝土里。
1.3 碱—集料反应
碱—集料反应是水泥混凝土中水泥所含的碱与碱活性集料发生的化学反应，可引起混凝土膨胀、开裂、甚至破坏。碱—集料反应有两种类型：一是碱—硅酸盐反应；一是碱—碳酸盐反应。较为常见的是碱—硅酸盐反应。这类反应机理甚为复杂，影响因素也比较多，但发生反应所必备的三个条件可概括为：（1）混凝土中的集料具有活性；（2）混凝土中含有一定量可溶性碱；（3）有一定的湿度。况且，近年来，我国水泥含碱量的增加，水泥用量的提高以及含碱外加剂的普遍应用，增加了碱—集料反应破坏的潜在危险。而且，这种破坏一旦发生，难以补救。因此，碱—集料反应是影响混凝土结构耐久性的又一重要部分。
2 混凝土结构所处的外部环境因素
·69·
商品混凝土
经验交流 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 2009年第9期
当今世界，随着工业化的飞速发展，酸雨、气候异常等环境恶化现象越来越严重，这样造成了混凝土结构的工作环境更为严酷。1987年，美国国家材料顾问委员会提交的报告报道了：大约25万座混凝土桥梁的桥面板已破坏，其中部分仅使用不到20年，就已经不同程度地遭到破坏，而且每年还将增加35000座。近些年来，我国许多新建的高速公路水泥混凝土路面，也同样只运行了短短几年就出现了大面积断板、错位、网状开裂、甚至剥落露石等病害。现今，为满足城市化的进程，就需要大量的基础设施建设，认为工期越短越好，这恰恰在混凝土浇注、拆模、养护上很容易因离析、分层、泌水发生破坏，混凝土硬化后微结构中过渡区薄弱，存在大量孔隙和微裂缝，使混凝土结构的密实度大打折扣。一旦混凝土结构所受外部环境中劣化因素的作用超过混凝土结构的容许劣化状态，那么，
[2]
混凝土结构就提前进入了结构物寿命的第三阶段：混凝土丧失水密性，变成水饱和，由于有害离子侵入并发生作用而连续膨胀，收缩开裂，重量损失，渗透性增加，经过修补再用等一系列过程反复进行，直到修补不如重建时，则废弃。
影响混凝土耐久性的外部环境因素，同样是从两个方面进行作用。作用于混凝土表面的，通常是物理作用，如车辆荷载作用下的磨耗、冲磨；北方地区长期处于水环境中的结构物所受的冻融循环以及除冰盐冻融循环的作用；有时还有多风地区的风力剥蚀。化学作用方面包括：氯离子渗透扩散导致的钢筋锈蚀；硫酸盐对混凝土的腐蚀；混凝土碳化产生碳化收缩以及破坏碱环境引起的钢筋锈蚀。当然，这些影响因素很少单独作用使混凝土结构劣化，更多的情况是有轻重之分的，有时，不同的因素也可能会以超叠的方式起作用。以下是一些较为重要的影响因素。2.1 冻融循环劣化
发生冻害的混凝土结构体，通常是在冻害地区或盐冻地区。不同地区环境导致的劣化程度也有轻重之别，根据地区差别，冻融循环劣化因素可分为微冻、寒冷和严寒。同样，在GBJ82-85中还给出了一个混凝土抗冻强度等级的概念，它是这样定义的：混凝土同时满足强度损失率不超过25%，重量损失不超过5%的最大冻融循环次数。但是在快冻法中，没有这个概念，而是根据混凝土的冻融循环次数确定混凝土的抗冻耐久性指数。另外，受除冰盐冻融循环作用的高速公路混凝土和钢筋混凝土桥梁混凝土，是用盐冻后混凝土单位面积剥蚀量来评价混凝土的抗盐冻性能的。如今，大多数施工单位及监理在对待有抗冻要求的混凝土结构体上，草草地试验结束后，只要试件没有明显的剥落现象或质量损失，就认为对工作要求控制到位了。反而，恰恰在实际环境中的混凝土结构体由于多次冻融循环，会出现许多微裂缝并吸入水分，为侵蚀性介质提供了“良好”的溶剂，同时，在水头作用下产生的渗透压差，足可以破坏混凝土结构的水密性。2.2 氯离子的渗透扩散
现在，可能大部分人认为混凝土拌合物配合比设计才是应用高技术的方法，而对于混凝土浇筑方面，认为任何一个劳力工人都能直接就去浇注或捣实混凝土。事实上，混凝土工能够采用正确的浇注方法，捣实技术，抹面操作，以及养护工作，达到接近完美的操作，同样是一项高技术。因为，以上一系列操作不到位，实际混凝土结构体中孔隙多而大，外观也满是蜂窝麻面，大大降低了混凝土抵抗氯离子等有害离子的渗透性能。 ·70·
中国工程建设标准化协会标准，高性能混凝土应用技术
规程（CECS：207：2006）中就有一条款：抗盐害耐久性设计时，对海岸盐害地区，可根据盐害外部劣化因素分为：准盐害环境地区 （离海岸250～1000m）；重盐害环境地区 （离海岸50m以内）；盐湖周边250m以内范围也属于重盐害地区。这也充分说明了，环境条件对混凝土结构耐久性的影响具有不可忽视的地位。在所有盐害破坏中，氯离子的渗透扩散导致的混凝土结构破坏是最主要的，而且破坏程度也是最大的。换句话说，氯离子向混凝土内部渗透是混凝土结构耐久性降低的一个主要原因。
氯离子的渗透扩散对混凝土结构的破坏机理是【3，4】：氯离子通过渗透扩散等到达混凝土中钢筋的表面，当其聚集到一定的浓度，就会破坏钢筋表层钝化膜，导致钢筋锈蚀，进而引起混凝土结构的破坏。反过来讲，如果我们在实际施工中，从混凝土配合比设计到浇注、捣实、抹面、养护等过程，通过良好的管理和控制，提高混凝土的密实性，就能很好地阻碍氯离子的渗透扩散，以及消除引起混凝土中毛细管吸附作用的毛细孔道。
2.3 硫酸盐的腐蚀
受硫酸盐腐蚀的混凝土结构体通常是桩基础、承台等。对于这一影响因素，与混凝土的原材料水泥有密切关系。水泥本身就有抗硫酸盐侵蚀的性能，其性能是以胶砂膨胀率、抗蚀系数大小来评定的。抗蚀系数是指同龄期的水泥胶砂试体分别在硫酸盐溶液中浸泡和在20℃淡水中养护的抗折强度之比【5】。严格地讲，硫酸盐的腐蚀是：硫酸盐溶液从混凝土结构体表面侵入到内部，一部分发生反应生成膨胀性盐，一部分在混凝土内部的微裂纹处不断结晶，最后的结果导致混凝土体积不断膨胀，致使混凝土结构内部遭到破坏。
大多数情况，混凝土结构体所处的环境如水中或土中含有2-SO4，有时除环境中含有SO42-外，混凝土还采用含有SO42-的化学外加剂。所以，要想控制硫酸盐的腐蚀对混凝土结构耐久性的影响，就应该在拌和混凝土的原料选择上把好关。而且，工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-95）也做了具体规定：在硫酸根离子腐蚀的条件下，混凝土桩宜采用抗硫酸盐硅酸盐水泥或铝酸三钙含量不大于5%的普通硅酸盐水泥制作。当受条件限制不用上述材料制作时，可采用表面涂料防护。2.4 碳化
碳化是混凝土中的Ca(OH)2和潮湿空气中CO2反应生成CaCO3，是碳酸盐化的简称。碳化都是从混凝土表面开始，逐渐向内部深入。碳化后的混凝土表面硬度会增大，在本质上已经不同于水泥浆体和混凝土材料【6】。在实际环境中，对于混凝土结构物，碳化本身不会造成混凝土劣化。但是，首先，碳化后的混凝土中Ca(OH)2溶液的浓度降低，破坏了钢筋在碱环境下的稳定性，会引起钢筋锈蚀；其次，Ca(OH)2碳化后分子体积收缩，产生碳化收缩，这样尤其是先产生干燥收缩与继而碳化收缩的叠加，会使混凝土孔隙增多增大造成表面开裂。
3 结论
目前，关于混凝土结构耐久性方面的研究已经很普遍了，相应地，对于混凝土耐久性的评定标准也在不断改进，逐渐向评价精度更高，更为符合实际方向发展，概括起来，本文基
（下转第55页）
商品混凝土
2009年第9期 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 工程档案
4～5℃，经过14d已经降至安全温度。冷却水进出温差＜5℃，保证了同层混凝土均匀冷却。
（4）大体积钢筋混凝土采用规范的振捣方式控制施工质量
混凝土浇筑振捣必须按照规范要求操作，各段层间相互衔接，每段层间浇筑长度控制在2～3m，并保证上下层、前后段之间不产生施工缝，每层浇筑厚度为500mm,振捣从浇筑层下端开始，逐渐上移，以短边为单元体积，沿长边向前推进；避免纵向施工缝，提高结构整体性和抗剪能力。施工中做到下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土，振动棒插入下层混凝土50mm以上深度，每一插入点要掌握好振捣时间约20～30s，要快插慢拔；插入点要均匀排列，采用“行列式”的次序移动（450～600mm）；振动棒距离模板不应大于150～200mm，并不宜紧靠模板振动且应尽量避免碰撞钢筋﹑管﹑预埋件﹑螺栓。对螺栓锚板和预埋钢板下混凝土要振捣密实，在浇筑此部位混凝土时，钢板外侧混凝土应略加高些，再细心振插使混凝土压向钢板底，直至板边缝周围有混凝土浆冒出为止。浇筑中对一些特殊部位，如地脚螺栓﹑预留孔﹑预埋管等，浇筑时要控制好混凝土上升速度，使其均匀上升，同时防止碰撞，以免发生位移和歪斜。在混凝土初凝前要用木抹子抹面，严格控制标高；随时测量螺栓位置﹑标高，发现位移立刻校正。初凝后终凝前再用木抹子抹压一遍，使混凝土表面更密实，闭合收缩裂缝，避免收缩裂缝产生。
为了增强混凝土表面抗拉强度和抗裂能力，凡是结构暴露的表面，在初凝前均匀撒上1cm长的钢丝，数量250kg/m2，然后压实抹光。
（5）控制合理的坍落度满足混凝土泌水要求
由于大体积混凝土施工，用泵送混凝土，施工过程中会产生一定量的泌水，经过水泥沉淀后，用真空泵把沉淀后的清水抽走，泵头缠纱网，最重要的是控制好坍落度，本工程对坍落度控制非常准确，基本无泌水现象。
（6）四周采用聚苯板隔热材料控制热传导混凝土成型后12h内，对混凝土表面浇水后覆盖一层草垫，一层塑料薄膜，顶层采取聚苯板绝热方式，阻止热量传递。
在浇筑施工过程中，四周模具也采取聚苯板隔层绝热，防止周边室外温度与混凝土的热传导。
尤其是混凝土降温阶段最容易出现裂缝，加强表面的保（上接第70页
）
本详尽地介绍了影响混凝土结构耐久性的因素。从以上诸多因素对混凝土发生的作用也不难发现：如果我们在实际工作中，尽可能地控制混凝土早期内部应力减小到最小，捣实成型养护硬化后的混凝土结构体密实性提高到最好，既要保证混凝土的强度，又需要保证混凝土结构体有足够的耐久性，那么伴随在混凝土结构整个寿命阶段的那些影响因素很难有可乘之机。参考文献
阎培渝，廉慧珍.用整体论方法分析混凝土的早期开裂
.及其对策[J].建筑技术,2003,34（1）
[2] 吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京：中国铁道出版社，
1999.
[3] Neville AM. Chloride attack of reinforced concrete：an [1]
温蓄热养护，减缓气温骤降的冲击，减小表面的降温速度和温
度梯度，达到降低内外温差的目的。
[作者简介]刘桂兰(1974—)，女，现就职于北京东方建宇混凝土科学技术研究院，从事混凝土技术研究和咨询工作。[单位地址]北京市通州区宋庄镇管头村297号（101119）[联系电话] [1**********]
overview. Materials and Structures. 1993,28：63-70.[4] Nobuaki Otsuki，Shin ichi Miyazato，Nathaniel B. Diola
and hirotaka Suzuki. Influences of Bending Crack and Water—Cement Ratio on chloride induced Corrosion of Main reinforcing Bars and Stirrups[J]. ACI Materials Journal. v，97，No.6，pp. 454—464.
[5] GBT 749—2008,水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法[S].
[J].混凝土，[6] 廉慧珍.质疑“回弹法检测混凝土抗压强度”
2007,(9).[作者简介]孙茂元（1983—）男，天津市第三市政公路工程有限公司助理工程师。
[单位地址]天津市南开区向阳路64号（300113）
·55·
商品混凝土
2009年第9期 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 经验交流
影响混凝土结构耐久性的因素
孙茂元
（天津市第三市政公路工程有限公司，天津 300113）
[摘 要]文章结合现在大部分混凝土结构物耐久性的现状，分别从混凝土结构内部和所处的外部环境两方面较详尽地介绍了影响混凝土结构耐久性的各种物理的或化学的因素。旨在加强对混凝土耐久性的重视，从而提高混凝土结构物的使用寿命。[关键词]混凝土耐久性；劣化现；内部劣化因素；外部劣化因素
0 前言
目前，大部分海港、桥梁、公路、污水等工程中，施工单位、监理单位和业主都过分追求混凝土的强度,而对混凝土结构耐久性几乎没有强调。因为，他们认为混凝土结构体的强度没有问题，也就保证了混凝土的质量。事实上，强度并不代表混凝土的质量。混凝土是一种用简单技术制作的非均质的复杂多相复合材料，而混凝土结构体所处的环境条件又相当复杂，这绝不仅仅是靠强度的安全性就能保证混凝土结构体承载安全，一旦丧失耐久性，就会危害结构的安全。
混凝土结构耐久性是指钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构在规定的服务寿命期里抵抗环境中各种因素作用而继续维持正常使用的强度与服务性。从这个意义上说，高耐久性混凝土必须能够抵御气候作用和化学侵蚀，具有耐磨性及抵抗其他破坏作用的能力。这些耐久性与混凝土的体积稳定性及渗透性能有关。重视混凝土的渗透性和体积稳定性使混凝土设计的注意点从强度转移到比强度更为重要的耐久性能方面。在大多数情况下，满足渗透性和体积稳定性的混凝土就能保证具有高耐久性。工程经验反复证明，一些常见工程结构物的破坏，并不都是混凝土强度不够引起的，而是耐久性不良引起的。这也意味着，我们需要将耐久性要求提高到更重要的地位。而且，现代化的生产技术，新型外加剂和胶凝材料的出现，也使得既具有良好的施工性能，又有良好的力学性能和耐久性的混凝土的生产成为可能。
接下来，我们必须明确影响混凝土结构耐久性的哪些因素是导致混凝土结构出现劣化现象的主要原因。比如，存放在标准养护室里的混凝土试件，自始至终也不会出现劣化现象，因为它所处的环境中不存在引起混凝土结构性能降低的任何因素。影响混凝土结构耐久性的因素大致可分为两方面：混凝土结构的内在因素和混凝土结构所处的外部环境因素。当然这两方面的因素对混凝土结构发生作用并不一定是独立的。
1 混凝土结构的内在因素
影响混凝土结构耐久性的内在因素，在对混凝土结构发生作用的过程中，又可以分为两个方面：一是物理作用；一是化学作用。混凝土早期内部的应力、混凝土早期的自收缩、混凝土的温度收缩、混凝土的干燥收缩等属于物理作用；化学作用包括碱—硅酸盐反应，碱—碳酸盐反应。
1.1 混凝土早期内部的应力
由于混凝土材料本身的特性，用到结构中绝对不开裂的混凝土是没有的。问题是要正确判断什么是有害裂缝，什么是无害裂缝，和混凝土结构耐久性的关系如何。这些裂缝与混凝土结构耐久性的关系如何是判断裂缝有害无害的标尺。往往，一些被认为是无害的裂缝，通过进一步扩展很容易形成透水的贯穿裂缝，为混凝土结构在使用期间环境中侵蚀性介质的侵入提供了通道。
具体地讲，导致混凝土结构开裂的原因有很多，也很复杂。但是从整体上讲，只要满足在约束下变形产生的拉应力超过实际的抗拉强度，混凝土就会发生开裂。换句话说，混凝土开裂的根本原因是约束条件下的应力，因此，控制混凝土早期内部的应力尽量减小，才是提高混凝土耐久性最重要的环节[1]。1.2 混凝土的收缩
混凝土的收缩包括自身收缩、干燥收缩和温度收缩等。它也会引起混凝土开裂，从而影响混凝土结构的耐久性，而且在一定程度上，它还是影响混凝土早期开裂的重要部分。现今，混凝土收缩主要表现在自身收缩方面。自身收缩是混凝土中水泥水化时消耗浆体内部自身的水分造成凝胶孔的液面下降的现象。自收缩伴随着混凝土强度发展的整个过程，强度发展的越快，混凝土内部自干燥作用就越明显，则混凝土内的相对湿度会降低地更快，体积稳定性就差了。至于干缩，是混凝土一般在干燥空气中才发生的；温度收缩通常体现在大体积混凝土里。
1.3 碱—集料反应
碱—集料反应是水泥混凝土中水泥所含的碱与碱活性集料发生的化学反应，可引起混凝土膨胀、开裂、甚至破坏。碱—集料反应有两种类型：一是碱—硅酸盐反应；一是碱—碳酸盐反应。较为常见的是碱—硅酸盐反应。这类反应机理甚为复杂，影响因素也比较多，但发生反应所必备的三个条件可概括为：（1）混凝土中的集料具有活性；（2）混凝土中含有一定量可溶性碱；（3）有一定的湿度。况且，近年来，我国水泥含碱量的增加，水泥用量的提高以及含碱外加剂的普遍应用，增加了碱—集料反应破坏的潜在危险。而且，这种破坏一旦发生，难以补救。因此，碱—集料反应是影响混凝土结构耐久性的又一重要部分。
2 混凝土结构所处的外部环境因素
·69·
商品混凝土
经验交流 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 2009年第9期
当今世界，随着工业化的飞速发展，酸雨、气候异常等环境恶化现象越来越严重，这样造成了混凝土结构的工作环境更为严酷。1987年，美国国家材料顾问委员会提交的报告报道了：大约25万座混凝土桥梁的桥面板已破坏，其中部分仅使用不到20年，就已经不同程度地遭到破坏，而且每年还将增加35000座。近些年来，我国许多新建的高速公路水泥混凝土路面，也同样只运行了短短几年就出现了大面积断板、错位、网状开裂、甚至剥落露石等病害。现今，为满足城市化的进程，就需要大量的基础设施建设，认为工期越短越好，这恰恰在混凝土浇注、拆模、养护上很容易因离析、分层、泌水发生破坏，混凝土硬化后微结构中过渡区薄弱，存在大量孔隙和微裂缝，使混凝土结构的密实度大打折扣。一旦混凝土结构所受外部环境中劣化因素的作用超过混凝土结构的容许劣化状态，那么，
[2]
混凝土结构就提前进入了结构物寿命的第三阶段：混凝土丧失水密性，变成水饱和，由于有害离子侵入并发生作用而连续膨胀，收缩开裂，重量损失，渗透性增加，经过修补再用等一系列过程反复进行，直到修补不如重建时，则废弃。
影响混凝土耐久性的外部环境因素，同样是从两个方面进行作用。作用于混凝土表面的，通常是物理作用，如车辆荷载作用下的磨耗、冲磨；北方地区长期处于水环境中的结构物所受的冻融循环以及除冰盐冻融循环的作用；有时还有多风地区的风力剥蚀。化学作用方面包括：氯离子渗透扩散导致的钢筋锈蚀；硫酸盐对混凝土的腐蚀；混凝土碳化产生碳化收缩以及破坏碱环境引起的钢筋锈蚀。当然，这些影响因素很少单独作用使混凝土结构劣化，更多的情况是有轻重之分的，有时，不同的因素也可能会以超叠的方式起作用。以下是一些较为重要的影响因素。2.1 冻融循环劣化
发生冻害的混凝土结构体，通常是在冻害地区或盐冻地区。不同地区环境导致的劣化程度也有轻重之别，根据地区差别，冻融循环劣化因素可分为微冻、寒冷和严寒。同样，在GBJ82-85中还给出了一个混凝土抗冻强度等级的概念，它是这样定义的：混凝土同时满足强度损失率不超过25%，重量损失不超过5%的最大冻融循环次数。但是在快冻法中，没有这个概念，而是根据混凝土的冻融循环次数确定混凝土的抗冻耐久性指数。另外，受除冰盐冻融循环作用的高速公路混凝土和钢筋混凝土桥梁混凝土，是用盐冻后混凝土单位面积剥蚀量来评价混凝土的抗盐冻性能的。如今，大多数施工单位及监理在对待有抗冻要求的混凝土结构体上，草草地试验结束后，只要试件没有明显的剥落现象或质量损失，就认为对工作要求控制到位了。反而，恰恰在实际环境中的混凝土结构体由于多次冻融循环，会出现许多微裂缝并吸入水分，为侵蚀性介质提供了“良好”的溶剂，同时，在水头作用下产生的渗透压差，足可以破坏混凝土结构的水密性。2.2 氯离子的渗透扩散
现在，可能大部分人认为混凝土拌合物配合比设计才是应用高技术的方法，而对于混凝土浇筑方面，认为任何一个劳力工人都能直接就去浇注或捣实混凝土。事实上，混凝土工能够采用正确的浇注方法，捣实技术，抹面操作，以及养护工作，达到接近完美的操作，同样是一项高技术。因为，以上一系列操作不到位，实际混凝土结构体中孔隙多而大，外观也满是蜂窝麻面，大大降低了混凝土抵抗氯离子等有害离子的渗透性能。 ·70·
中国工程建设标准化协会标准，高性能混凝土应用技术
规程（CECS：207：2006）中就有一条款：抗盐害耐久性设计时，对海岸盐害地区，可根据盐害外部劣化因素分为：准盐害环境地区 （离海岸250～1000m）；重盐害环境地区 （离海岸50m以内）；盐湖周边250m以内范围也属于重盐害地区。这也充分说明了，环境条件对混凝土结构耐久性的影响具有不可忽视的地位。在所有盐害破坏中，氯离子的渗透扩散导致的混凝土结构破坏是最主要的，而且破坏程度也是最大的。换句话说，氯离子向混凝土内部渗透是混凝土结构耐久性降低的一个主要原因。
氯离子的渗透扩散对混凝土结构的破坏机理是【3，4】：氯离子通过渗透扩散等到达混凝土中钢筋的表面，当其聚集到一定的浓度，就会破坏钢筋表层钝化膜，导致钢筋锈蚀，进而引起混凝土结构的破坏。反过来讲，如果我们在实际施工中，从混凝土配合比设计到浇注、捣实、抹面、养护等过程，通过良好的管理和控制，提高混凝土的密实性，就能很好地阻碍氯离子的渗透扩散，以及消除引起混凝土中毛细管吸附作用的毛细孔道。
2.3 硫酸盐的腐蚀
受硫酸盐腐蚀的混凝土结构体通常是桩基础、承台等。对于这一影响因素，与混凝土的原材料水泥有密切关系。水泥本身就有抗硫酸盐侵蚀的性能，其性能是以胶砂膨胀率、抗蚀系数大小来评定的。抗蚀系数是指同龄期的水泥胶砂试体分别在硫酸盐溶液中浸泡和在20℃淡水中养护的抗折强度之比【5】。严格地讲，硫酸盐的腐蚀是：硫酸盐溶液从混凝土结构体表面侵入到内部，一部分发生反应生成膨胀性盐，一部分在混凝土内部的微裂纹处不断结晶，最后的结果导致混凝土体积不断膨胀，致使混凝土结构内部遭到破坏。
大多数情况，混凝土结构体所处的环境如水中或土中含有2-SO4，有时除环境中含有SO42-外，混凝土还采用含有SO42-的化学外加剂。所以，要想控制硫酸盐的腐蚀对混凝土结构耐久性的影响，就应该在拌和混凝土的原料选择上把好关。而且，工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-95）也做了具体规定：在硫酸根离子腐蚀的条件下，混凝土桩宜采用抗硫酸盐硅酸盐水泥或铝酸三钙含量不大于5%的普通硅酸盐水泥制作。当受条件限制不用上述材料制作时，可采用表面涂料防护。2.4 碳化
碳化是混凝土中的Ca(OH)2和潮湿空气中CO2反应生成CaCO3，是碳酸盐化的简称。碳化都是从混凝土表面开始，逐渐向内部深入。碳化后的混凝土表面硬度会增大，在本质上已经不同于水泥浆体和混凝土材料【6】。在实际环境中，对于混凝土结构物，碳化本身不会造成混凝土劣化。但是，首先，碳化后的混凝土中Ca(OH)2溶液的浓度降低，破坏了钢筋在碱环境下的稳定性，会引起钢筋锈蚀；其次，Ca(OH)2碳化后分子体积收缩，产生碳化收缩，这样尤其是先产生干燥收缩与继而碳化收缩的叠加，会使混凝土孔隙增多增大造成表面开裂。
3 结论
目前，关于混凝土结构耐久性方面的研究已经很普遍了，相应地，对于混凝土耐久性的评定标准也在不断改进，逐渐向评价精度更高，更为符合实际方向发展，概括起来，本文基
（下转第55页）
商品混凝土
2009年第9期 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 工程档案
4～5℃，经过14d已经降至安全温度。冷却水进出温差＜5℃，保证了同层混凝土均匀冷却。
（4）大体积钢筋混凝土采用规范的振捣方式控制施工质量
混凝土浇筑振捣必须按照规范要求操作，各段层间相互衔接，每段层间浇筑长度控制在2～3m，并保证上下层、前后段之间不产生施工缝，每层浇筑厚度为500mm,振捣从浇筑层下端开始，逐渐上移，以短边为单元体积，沿长边向前推进；避免纵向施工缝，提高结构整体性和抗剪能力。施工中做到下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土，振动棒插入下层混凝土50mm以上深度，每一插入点要掌握好振捣时间约20～30s，要快插慢拔；插入点要均匀排列，采用“行列式”的次序移动（450～600mm）；振动棒距离模板不应大于150～200mm，并不宜紧靠模板振动且应尽量避免碰撞钢筋﹑管﹑预埋件﹑螺栓。对螺栓锚板和预埋钢板下混凝土要振捣密实，在浇筑此部位混凝土时，钢板外侧混凝土应略加高些，再细心振插使混凝土压向钢板底，直至板边缝周围有混凝土浆冒出为止。浇筑中对一些特殊部位，如地脚螺栓﹑预留孔﹑预埋管等，浇筑时要控制好混凝土上升速度，使其均匀上升，同时防止碰撞，以免发生位移和歪斜。在混凝土初凝前要用木抹子抹面，严格控制标高；随时测量螺栓位置﹑标高，发现位移立刻校正。初凝后终凝前再用木抹子抹压一遍，使混凝土表面更密实，闭合收缩裂缝，避免收缩裂缝产生。
为了增强混凝土表面抗拉强度和抗裂能力，凡是结构暴露的表面，在初凝前均匀撒上1cm长的钢丝，数量250kg/m2，然后压实抹光。
（5）控制合理的坍落度满足混凝土泌水要求
由于大体积混凝土施工，用泵送混凝土，施工过程中会产生一定量的泌水，经过水泥沉淀后，用真空泵把沉淀后的清水抽走，泵头缠纱网，最重要的是控制好坍落度，本工程对坍落度控制非常准确，基本无泌水现象。
（6）四周采用聚苯板隔热材料控制热传导混凝土成型后12h内，对混凝土表面浇水后覆盖一层草垫，一层塑料薄膜，顶层采取聚苯板绝热方式，阻止热量传递。
在浇筑施工过程中，四周模具也采取聚苯板隔层绝热，防止周边室外温度与混凝土的热传导。
尤其是混凝土降温阶段最容易出现裂缝，加强表面的保（上接第70页
）
本详尽地介绍了影响混凝土结构耐久性的因素。从以上诸多因素对混凝土发生的作用也不难发现：如果我们在实际工作中，尽可能地控制混凝土早期内部应力减小到最小，捣实成型养护硬化后的混凝土结构体密实性提高到最好，既要保证混凝土的强度，又需要保证混凝土结构体有足够的耐久性，那么伴随在混凝土结构整个寿命阶段的那些影响因素很难有可乘之机。参考文献
阎培渝，廉慧珍.用整体论方法分析混凝土的早期开裂
.及其对策[J].建筑技术,2003,34（1）
[2] 吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京：中国铁道出版社，
1999.
[3] Neville AM. Chloride attack of reinforced concrete：an [1]
温蓄热养护，减缓气温骤降的冲击，减小表面的降温速度和温
度梯度，达到降低内外温差的目的。
[作者简介]刘桂兰(1974—)，女，现就职于北京东方建宇混凝土科学技术研究院，从事混凝土技术研究和咨询工作。[单位地址]北京市通州区宋庄镇管头村297号（101119）[联系电话] [1**********]
overview. Materials and Structures. 1993,28：63-70.[4] Nobuaki Otsuki，Shin ichi Miyazato，Nathaniel B. Diola
and hirotaka Suzuki. Influences of Bending Crack and Water—Cement Ratio on chloride induced Corrosion of Main reinforcing Bars and Stirrups[J]. ACI Materials Journal. v，97，No.6，pp. 454—464.
[5] GBT 749—2008,水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法[S].
[J].混凝土，[6] 廉慧珍.质疑“回弹法检测混凝土抗压强度”
2007,(9).[作者简介]孙茂元（1983—）男，天津市第三市政公路工程有限公司助理工程师。
[单位地址]天津市南开区向阳路64号（300113）
·55·