摘要：本文從混凝土的原材料選擇、相關因素對于混凝土耐久性的影響,論述其對混凝土耐久性的影響,并提出提高混凝土耐久性的技術措施。
　　關鍵字：混凝土耐久性，相關因素，混凝土原材料
　　目前，結構設計側重荷載作用下的強度需要而能充分考慮環境作用下混凝土的耐久性，導致結構使用性能差、壽命短、維修費用大。混凝土耐久性包括混凝土材料的耐久性與混凝土結構的耐久性兩個方面。混凝土材料耐久性是指混土材料暴露在使用環境下抵抗外界和材料自身各種物理和化學作用破壞的能力。混凝土結構的耐久性是指在一定的設計、施工和維護條件下，混土結構抵抗使用環境中化學和物理作用而長期保持使用功能，達到預期使用壽命的能力。因此，混凝土的耐久性應是基于材料耐久性的混凝土結構的耐久性。
　　1混凝土原材料選擇
　　1.1水泥
　　水泥是混凝土中的活性組分,其強度的大小直接影響著混凝土強度的高低。我國混凝土的質量驗收習慣上以混凝土的強度指標為單一的衡量標準,從而導致水泥工業對水泥強度的不適當追求,使水泥細度增加,早強的礦物成分比例提高,而這一切都不利于混凝土的耐久性,所以不是所有早強和高標號的水泥就是好的。實際應用時,應根據混凝土工程特點或所處環境條件,選用合適的水泥。
　　1.2骨料
　　骨料是混凝土的骨架,對收縮有一定的抵抗作用,質量良好、技術條件合格的骨料,是保證混凝土耐久性的重要條件。骨料由粗骨料和細骨料(砂、石)組成。長期處于潮濕和嚴寒環境中的混凝土,粗骨料和細骨料應作堅固性試驗。
　　(1)細骨料。配制混凝土的細骨料應使用清潔不含雜質、級配符合要求的粗砂或中砂。因為,如果砂中含有有害雜質,如云母、粘土、淤泥、粉砂等,這些有害雜質就會粘附在骨料的表面,妨礙水泥與砂的粘結,降低混凝土的強度,同時還增加混凝土的用水量,從而加大混凝土的收縮,最終導致裂縫產生,降低抗凍性和抗滲性等耐久性能。砂的粗細及顆粒級配是砂質量的重要指標,在拌制混凝土時,這兩個因素應同時考慮。采用配級良好的粗砂或中砂,砂的空隙率及總表面積較小,不僅可減少水泥漿用量,還可提高混凝土的密實性和強度。
　　(2)粗骨料。混凝土使用的粗骨料有碎石和卵石,同樣粗骨料要求清潔不含雜質、級配良好且最大粒徑符合有關要求。粗骨料表面粗糙,與水泥粘結較好,混凝土強度較高;針、片狀顆粒含量過多,會使混凝土強度降低;骨料的最大粒徑應在條件許可下,盡量選用的大些,因為當骨料粒徑增大時,其表面積隨之減小,混凝土中所需水泥漿或砂漿的數量也相應減小,而對于高性能混凝土,一般認為粗骨料最大粒徑不宜超過30mm為宜;石子級配良好,可節約水泥和保證混凝土具有良好的和易性,特別是拌制高強度混凝土,石子級配更為重要。
　　1.3拌合混凝土用水,按水源可分為飲用水、地表水、地下水、海水以及經適當處理或處置后的工業廢水。符合國家標準的生活飲用水,可拌制各種混凝土。地表水和地下水,首次使用前,應按《混凝土拌合用水標準》(JGJ63—1989)規定進行試驗。海水可用于拌制素混凝土,但不得用于拌制鋼筋混凝土和預應力混凝土。有飾面要求的混凝土,不應用海水拌制。
　　1.4和礦物摻合料
　　(1)外加劑。外加劑的摻入可增加混凝土拌合物的流動性,降低混凝土的用水量,減小水灰比,提高混凝土的密實度,從而提高混凝土的耐久性。外加劑的摻入是混凝土實現高性能的技術途徑之一。長期處于潮濕和嚴寒環境中的混凝土,應摻用引氣劑或引氣減水劑。引氣劑能提高混凝土的耐久性,但摻量必須適量,摻用量過小,混凝土中形成的封閉微孔過少,起不到改善耐久性的作用;摻用量過大,則會降低混凝土的強度,對耐久性產生相反的影響。JGJ22000普通混凝土配合比設計規程規定,引氣劑的摻入量應根據混凝土的含氣量并經試驗確定,混凝土的含氣量不宜超過7%。
　　(2)礦物摻料。有粉煤灰、礦渣、硅灰等。礦物摻料的摻入不僅可節約水泥,更主要的是提高混凝土的耐久性能。混凝土中摻入活性礦物摻料能改善水泥石的膠凝物質的組成,大大減小混凝土的空隙率,實現其超耐久性。活性礦物摻料含有大量活性SiO2,能和水泥水化過程中所產生的游離石灰及高堿性水化硅酸鈣產生二次反應,生成強度更高,穩定性更優的低堿性水化硅酸鈣。有的超細礦物摻合料,它們能填充于水泥粒子之間的空隙中,使水泥石結構更為致密,并阻斷可能形式的滲透通路,所以應在混凝土中推廣應用礦物摻料混凝土。
　　2.相關因素對于混凝土耐久性的影響
　　混凝土耐久性不足而造成破壞的主要因素有：凍融循環、堿集料反應、鋼筋銹蝕、鹽類侵蝕、酸腐蝕、淡水溶蝕浸析、碳化以及磨耗和沖蝕等機械破壞作用等。影響混凝土體積穩定性的因素主要有溫度變化、水分(濕度)變化、化學反應等三類，具體表現為溫度變形、干燥收縮、濕脹、塑性收縮、自收縮、化學收縮、碳化收縮及堿集料反應等。可以認為體積穩定性的產生機理在于熱、濕及化學離子在多孔介質中與環境之間的遷移和擴散引起混凝土體積變化，混凝土體積穩定性的可通過收縮系數及熱膨脹系數試驗進行測試，也可以根據多孔介質中熱質傳輸原理，在實驗研究混凝土熱物性能及濕物性能基礎上，對混凝土體積變化進行數值模擬。混凝土與環境之間的溫、濕度變化及化學離子遷移、反應，形成溫度梯度、濕度梯度及濃度梯度，使整體混凝土宏觀體積和局部微觀體積發生變化，混凝土內部出現應力，尤其是在混凝土結構中，混凝土受到內部或外部的約束作用，混凝土內部的應力更大、更不均勻，超過混凝土極限抗拉強度時就會出現開裂。無論是鋼筋銹蝕、化學腐蝕、凍融破壞還是堿集料反應，其破壞過程的發生都與混凝土材料的滲透性(水、氣體和各種離子)密切相關，在混凝土中遷移的水混凝土諸多破壞因素的載體，因此混凝土的滲透性是出現耐久性問題的癥結所在。因體積穩定性不良產生的裂縫，不論大小，都會使混凝土的滲透性大幅增加，也因此大大加速了各種劣化過程的發展，對混凝土耐久性極為不利。體積穩定性對耐久性的影響就在于此，其理論影響過程可以表示如下：體積變化—內部
　　應力—收縮開裂(超過混凝土極限抗力)—滲透性降低—相關劣化過程加劇—耐久性下降。
　　3.結語
　　人口膨脹、城市化和生活條件改善需要使得基礎設施建設規模不斷擴大,混凝土消耗量迅猛增長。為了獲取資源和維持經濟高增長,在有害的嚴酷環境修建了大量的混凝土結構,這些混凝土結構出乎預期地出現了過早破壞。環境污染、溫室效應導致的氣候變暖和生態惡化也對用量最大的混凝土材料提出了可持續發展要求。實現混凝土工程的高耐久和長壽命是效益巨大的節能減排和可持續發展舉措,因此混凝土的耐久性成為影響混凝土技術未來發展的關鍵問題。混凝土耐久性研究始于材料層次,構件結構層次的研究起步較晚,因此形成目前在材料層次和構件結構層次的脫節。目前,耐久性研究從定性描述逐步轉向“模型”定量或半定量分析。我國對混凝土耐久性的研究晚于西方發達國家,但近年來取得了豐富成果和巨大進步,編制了多部耐久性規范和標準,在重大工程的建設中已經充分貫徹了“混凝土耐久性設計”理念,并提升到了“強度設計與耐久性設計并重,強度服從耐久性”的認識高度。“混凝土耐久性的整體論模型”和“混凝土結構壽命周期評價”是在更科學、更全面層次上對混凝土耐久性問題的全新認識和理解,會對混凝土耐久性研究的方向和混凝土工程的建設管理產生重要影響,而且這種影響己經發生。混凝土的耐久性問題是涉及多因素綜合作用和壽命周期全過程的復雜問題,要實現基于數學模型的定量分析和設計還需要做大量的科學研究工作.