鋼筋混凝土耐久性研究綜述

1、鋼筋混凝土耐久性研究綜述摘 要鋼筋混凝土的耐久性是指混凝土在實(shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長期保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。主要包括抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性和堿集料反應(yīng)。影響鋼筋混凝土耐久性的因素主要包括：凍融破壞，堿集料反應(yīng)，侵蝕性介質(zhì)的侵蝕，鋼筋銹蝕。本文通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)以及研究狀況的歸納總結(jié)，概述了破壞鋼筋混凝土耐久性的原因，處理辦法，以及將來的研究方向。關(guān)鍵詞 鋼筋混凝土；耐久性；凍融破壞；堿集料反應(yīng)；鋼筋銹蝕。引言我國混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題不容忽視。我國人口眾多，過去為及時(shí)解決居住需要和促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，建造過不少質(zhì)量不高的民用房屋和工業(yè)廠房。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然采用可靠度理論計(jì)算，實(shí)質(zhì)上僅

2、能滿足安全可靠指標(biāo)的要求，而對耐久性要求考慮不足，且由于忽視維修保養(yǎng)，現(xiàn)有建筑物老化現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。截至2o世紀(jì)末，有近2341億平方米的建筑物進(jìn)入老齡期，處于提前退役的局面。2o世紀(jì)5o年代不少在混凝土中采用摻人抓化鈣快速施工的建筑，損壞更為嚴(yán)重。近幾年房屋開發(fā)中反映出的質(zhì)量問題也很突出，不少新建好的商品房，未使用幾年就需要修復(fù)，造成極大浪費(fèi)1。鋼筋混凝土是土建工程中用途最廣、用量最大的建筑材料之一?；炷吝M(jìn)入維修期，所需的維修費(fèi)或重建費(fèi)用十分巨大。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)用是土木工程行業(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11 凍融破壞結(jié)構(gòu)處于

3、冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致混凝土的破壞?；炷涟l(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴(yán)重時(shí)可以露出石子?；炷恋目箖鲂阅芘c混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān)?？自缴僭叫?，破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性越好。影響混凝土抗凍性的因素，除了孔結(jié)構(gòu)和含氣量外，還包括：混凝土的飽和度，水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等1。1.2 堿集料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)指的是混凝土原材料中的堿(na o或k )與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在澆筑成形若干年中骨料表面生成堿一硅凝膠。吸水后使混凝土膨脹開

4、裂導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)失效2。反應(yīng)通常有三種類型：堿一硅酸反應(yīng)，堿一碳酸鹽反應(yīng)，慢膨脹型堿一硅酸鹽反應(yīng)，避免堿一集料反應(yīng)的方法可采用：盡量避免采用活性集料；限制混凝土的堿含量；摻用混合材。1其中，堿-碳酸鹽反應(yīng)也稱為混凝土碳化。1.3 侵蝕性介質(zhì)的侵蝕在侵蝕性介質(zhì)中，如酸、堿、硫酸鹽、壓力流動(dòng)水等，可能使混凝土發(fā)生溶出性侵蝕、溶解性侵蝕和膨脹性侵蝕，導(dǎo)致混凝土遭到破壞2。 1.4 鋼筋銹蝕通常在混凝土使用初期，硬化的混凝土空隙充滿了飽和ca(oh) 溶液，此堿性介質(zhì)使鋼筋表面產(chǎn)生一層難溶的鈍化薄膜，能有效的防治鋼筋的銹蝕。但是由于混凝土結(jié)構(gòu)的t作環(huán)境容易受大氣、土壤、地下水等因素的影響一些侵蝕介質(zhì)的

5、入侵降低混凝土中的堿性，破壞鈍化膜引起鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕主要是氯離子侵入引起的，氯離子沿混凝土孔隙到達(dá)鋼筋表面，聚集濃度達(dá)到一定的臨界值時(shí)，就會(huì)與混凝土孔隙電解質(zhì)中游離出的鐵離子(fe )發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鐵銹。鋼筋由于銹蝕而造成受力面積減小強(qiáng)度量 耋也隨之下降，而且氧化物附著在鋼筋表面降低了鋼筋與混籬凝土之間的膠結(jié)作用。銹蝕產(chǎn)物對周圍包裹的混凝土產(chǎn)生徑向銹脹力當(dāng)銹脹力增大到一定程度時(shí)就會(huì)引起混凝土發(fā)生順筋裂縫使混凝土與鋼筋間的相互作用減弱，裂縫進(jìn)一步展開導(dǎo)致保護(hù)脫落，嚴(yán)重降低了結(jié)構(gòu)的承載能力，繼而造成混凝土結(jié)構(gòu)的破壞2。2. 提高混凝土耐久性的措施2.1 原材料的選擇水泥水泥類材料的強(qiáng)度和工程

6、性能，是通過水泥砂漿的凝結(jié)，硬化形的，水泥石一旦受損，混凝土的耐久性就被破壞，因此水泥的選擇需注意水泥品種的具體性能，選擇堿含量小，水化熱低，干縮性小，耐熱性，抗水性，抗腐蝕性，抗凍性能好的水泥，并結(jié)合具體情況進(jìn)行選擇。水泥強(qiáng)度并非是決定混凝土強(qiáng)和性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，如用較低標(biāo)號水泥同樣可以配制高標(biāo)號混凝土。因此，工程選擇水泥強(qiáng)度的同時(shí)，需考慮其工程性能，有時(shí)其工程性能比強(qiáng)度更重要1。在我國的現(xiàn)行生產(chǎn)工藝條件下提高水泥的強(qiáng)度（尤其是早期強(qiáng)度）的主要措施就是增加c3a和c3s的含量，這將導(dǎo)致混凝土的收縮增大，混凝土的微結(jié)構(gòu)不良，耐久性下降,故不宜采用。對于普通混凝土，其動(dòng)彈性模量，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的

7、增加而減少，且基本上呈線性變化而質(zhì)量損失率則隨著水灰比的變化，呈不同趨勢，當(dāng)水灰比低于o5o時(shí)，開始是質(zhì)量增加，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，混凝土試塊的質(zhì)量才逐漸減少；水灰比高于05o時(shí)混凝土質(zhì)量呈減少趨勢降低混凝土水灰比可以在一定程度上改善混凝土的抗凍融性能3。對此，可采用高強(qiáng)度混凝土,加入減水劑等方法來減小水灰比。集料與摻合料集料的選擇應(yīng)考慮其堿活性，防止堿集料反應(yīng)造成的危害，集料的耐蝕性和吸水性，同時(shí)選擇合理的級配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密實(shí)度；大量研究表明了摻粉煤灰，礦渣，硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能，改善混凝土內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，填充內(nèi)部空隙，提高密實(shí)度，高摻量混凝土還能抑制堿

8、集料反應(yīng)，因而摻混合材混凝土，是提高混凝土耐久性的有效措施，即近年來發(fā)展的高性能混凝土1。2.2 混凝土設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮耐久性要求混凝土配比的設(shè)計(jì)配合比設(shè)計(jì)在滿足混凝土強(qiáng)度，工作性的同時(shí)應(yīng)考慮盡量減少水泥用量和用水量，降低水化熱，減少收縮裂縫，提高密實(shí)度，采用合理的減水劑和引氣劑，改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，摻入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按其使用環(huán)境設(shè)計(jì)相應(yīng)的混凝土保護(hù)層厚度，預(yù)防外界介質(zhì)滲入內(nèi)部腐蝕鋼筋。結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)也應(yīng)考慮構(gòu)件受局部損壞后的整體耐久能力。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尚應(yīng)控制混凝土的裂縫的開裂寬度1。 現(xiàn)行設(shè)計(jì)對于裂縫的控制主要是針對混凝土的適用性為設(shè)計(jì)依據(jù)的，控制鋼筋混凝土構(gòu)件的最

9、大裂縫寬度而另一個(gè)嚴(yán)格控制裂縫寬度的主要原因就是防止鋼筋銹蝕保證結(jié)構(gòu)的耐久性。保證構(gòu)件截面具有足夠的配筋牢，并合理選擇凝土保護(hù)層厚度和鋼筋直徑，若截面含鋼量相同時(shí)，選擇直徑較小的鋼筋，增加鋼筋根數(shù)筋，合理布置鋼筋可提高構(gòu)件的抗裂度。加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，控制水灰比，規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大問距，加強(qiáng)梁、辦、墻間的構(gòu)造配筋可減小收縮裂縫2。2.3 提高混凝土密實(shí)性混凝土的內(nèi)部缺陷(不密實(shí))，使混凝土在使用過程中易受各種不利因素的侵襲，主要有如下幾種形式：1 滲透當(dāng)混凝土不密實(shí)，空氣和水容易滲入，水中有害物質(zhì)就易對混凝土產(chǎn)生化學(xué)侵蝕，影響混凝土的耐久性。2 碳化混凝土中因水泥石含有氫氧化鈣而呈堿性

10、，在鋼筋表面形成堿性薄膜而保護(hù)鋼筋免遭酸性介質(zhì)的侵蝕，起到了“鈍化”保護(hù)作用。但當(dāng)混凝土密實(shí)度低，空氣中水和二氧化碳滲入，形成碳酸，盡管其酸性很弱，也能中和氫氧化鈣使鋼筋銹蝕，這一過程成稱混凝土的“碳化”。3 凍融破壞混凝土不密實(shí)，體內(nèi)滲入的水量大，低溫時(shí)水結(jié)冰體積膨脹產(chǎn)生壓力，從內(nèi)部破壞混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，經(jīng)多次凍融循環(huán)后，損傷積累將使混凝土剝落酥裂，強(qiáng)度降低。混凝土的密實(shí)度是影響其耐久性的重要因素，提高耐久性必須提高混凝土的密實(shí)度。提高密實(shí)度的改進(jìn)方法如下：拌和中限制用水量減小水灰比。適宜的和易性為振搗密實(shí)提供條件。摻入引氣劑或減水劑能減少用水量并改善毛孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 必須按工藝操作規(guī)程嚴(yán)格施

11、工。注重結(jié)構(gòu)表面的密閉，可采用浸漬和涂刷法。如用瀝青及其它涂料涂抹表面，使侵蝕液體不能接觸等。及時(shí)養(yǎng)護(hù)，以提高保水性、避免早期脫水4。2.4 摻入高效活性礦物摻料混凝土不能超耐久的另一主要因素是水泥石中水化物不穩(wěn)定。摻合料具有良好的細(xì)度和活性，其細(xì)微的顆?？梢蕴畛浠炷林杏袡C(jī)的大孔，在混凝土中摻入活性礦物摻料可以改善混凝土中水泥石的膠凝物質(zhì)的組成?；钚缘V物摻料中含有大量活性sio：及al20，它們能和波特蘭水泥水化產(chǎn)物發(fā)生二次反應(yīng)，從而達(dá)到改善水化膠凝物質(zhì)組成、降低混凝土的孔隙率和改善孔結(jié)構(gòu)目的，使水泥石結(jié)構(gòu)更為致密，并能改善集料與水泥石的界面結(jié)構(gòu)和界面區(qū)的性能，提高混凝土強(qiáng)度，改善耐久性5。

12、2.5 保證一定的強(qiáng)度強(qiáng)度與耐久性密切相關(guān)，在排除內(nèi)部破壞因素的條件下，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，其抵抗環(huán)境侵蝕破壞的能力也越強(qiáng)。當(dāng)混凝土能充分密實(shí)時(shí)，混凝土的孔隙率隨著水灰比的降低而降低，混凝土的強(qiáng)度不斷提高，同時(shí)也提高了抗?jié)B性，因此各種耐久性指標(biāo)也隨之提高。高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)是低水灰比，優(yōu)質(zhì)原材料，低水泥用量，減少混凝土內(nèi)部孔隙率。高性能混凝土中除摻入高效減水劑外，還摻入了活性礦物摻料，在增加了混凝土致密性的同時(shí)，也降低了游離氧化鈣的含量，從而大幅度提高了混凝土的強(qiáng)度和耐久性5。2.6 防止鋼筋銹蝕鋼筋腐蝕對鋼筋混凝土構(gòu)件(包括預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件)的耐久性受影響很大，在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

13、時(shí)，要充分考慮構(gòu)件鋼筋銹蝕對結(jié)構(gòu)的影響，在工程實(shí)際中，根據(jù)現(xiàn)場條件、工程實(shí)際等因素綜合考慮，有針對性地制定相應(yīng)的措施防止構(gòu)件鋼筋腐蝕，確?；炷聊途眯?。防止鋼筋銹蝕的根本途徑不是控制外荷載引起的橫向裂縫寬度，而是減慢二氧化碳、氧、水等腐蝕因子通過混凝土保護(hù)層向鋼筋表面滲透擴(kuò)散的速度，以及防止氯離子在鋼筋表面和積聚。方法有兩類：第一類是采用防護(hù)材料和外部措施，如采用噴塑(對脂)鋼筋、鋼筋表面鍍鋅、混凝土中摻各緩凝劑、混凝土表面涂刷防護(hù)面層、用用聚和物侵蝕混凝土表層以及設(shè)置陰極保護(hù)措施等等；第二類比較方便和經(jīng)濟(jì)的方法是利用和加強(qiáng)混凝土保護(hù)層自身的保護(hù)功能。實(shí)踐證明后一種方法也是有效的6。2.7

14、加強(qiáng)施工管理嚴(yán)格控制施工配合比，攪拌必須均勻，振搗必須到位，要嚴(yán)格遵守養(yǎng)護(hù)制度，可以用表面養(yǎng)護(hù)劑來改善養(yǎng)護(hù)條件，提高保水性，加速表面硬化?；炷翗?gòu)件的侵蝕病害都是從表面開始的，在混凝土終凝前做好原漿抹面壓光，增強(qiáng)表面密實(shí)度，也可采用表面浸漬和表面涂覆的手段來降低混凝土表面滲透性。混凝土的耐久性問題是一個(gè)綜合性問題，涉及環(huán)境、材料、設(shè)計(jì)和施工等諸多因素，只有正確地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理地選擇材料，嚴(yán)格地控制施工質(zhì)量以及在其使用階段實(shí)行必要的管理和維護(hù)，才能保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性7。3. 混凝土耐久性研究現(xiàn)狀混凝土的耐久性貫穿混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、施工和運(yùn)行管理的全過程。研究混凝土的耐久性不能脫離

15、結(jié)構(gòu)型式、應(yīng)力狀態(tài)、環(huán)境條件(包括大環(huán)境和局部環(huán)境)。根據(jù)研究對象可分為材料層次、構(gòu)件層次和結(jié)構(gòu)層次。材料層次的研究重點(diǎn)是劣化機(jī)理、防劣化技術(shù)措施、評定標(biāo)準(zhǔn)和劣化狀態(tài)識別等；結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)層次的研究更注重劣化對結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)層次承載力和安全性的影響評價(jià)(健康診斷)、極限狀態(tài)判斷、使用壽命預(yù)測、修復(fù)補(bǔ)救措施等。根據(jù)造成混凝土劣化的主導(dǎo)因素和機(jī)理，混凝土耐久性問題研究主要集中在以下4個(gè)方面：(1)鋼筋銹蝕：氯鹽腐蝕(海洋及近海環(huán)境、除冰鹽環(huán)境、鹽湖環(huán)境、海砂及外加劑)，保護(hù)層中性化(碳化、大氣污染及酸雨、酸性介質(zhì))，雜散電流腐蝕；(2)凍融作用：淡水凍融，鹽水凍融(海水、鹽湖等)，鹽凍(除冰鹽)；(3

16、)環(huán)境水和鹽類侵蝕：硫酸鹽(鎂鹽)侵蝕，溶出性侵蝕(滲透溶蝕、碳酸侵蝕)，土壤腐蝕(中堿性土、酸性土、內(nèi)陸鹽土、海濱鹽土)，鹽鹵腐蝕(海洋及近海、鹽湖)，泛酸性侵蝕(ph4的環(huán)境水、污水)；(4)堿骨料反應(yīng)：堿硅酸反應(yīng)，堿碳酸反應(yīng)。回顧混凝土耐久性的研究歷史可以發(fā)現(xiàn)，劣化形式的研究都遵循著相同的軌跡，即劣化機(jī)理研究、提高材料耐久性的措施研究、耐久性測試方法和評定標(biāo)準(zhǔn)，劣化狀態(tài)對材料性能的影響，然后過渡到結(jié)構(gòu)承載力和安全性的影響評價(jià)、極限狀態(tài)判斷、使用壽命預(yù)測、修復(fù)補(bǔ)救措施。世界范圍內(nèi)的大量文獻(xiàn)資料表明，在材料層次上對各種破壞形式的劣化機(jī)理和對策、耐久性測試和評定標(biāo)準(zhǔn)、劣化狀態(tài)識別等方面取得了豐

17、富成熟的定性分析成果，但在劣化狀態(tài)對材料性能的影響方面的研究不足，將劣化機(jī)理和性能衰變規(guī)律由定性分析轉(zhuǎn)變成定量分析存在很大困難；大多數(shù)基于材料層次研究成果提出的材料耐久性測試方法和評定標(biāo)準(zhǔn)不適合用作混凝土結(jié)構(gòu)工程的使用壽命預(yù)測和安全性評價(jià)，造成了當(dāng)前混凝土耐久性研究在材料層次和結(jié)構(gòu)層次的脫節(jié)8。4. 混凝土耐久性研究的發(fā)展趨勢隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對混凝土耐久性的研究越來越有針對性。針對傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件鋼筋保護(hù)層混凝土壽命較低，耐久性不良的現(xiàn)狀，通過對普通混凝土細(xì)觀層次上(50100 m)的漿一骨界面過渡區(qū)進(jìn)行優(yōu)化或改善，以耐久性設(shè)計(jì)為主要目標(biāo)，設(shè)計(jì)制備出內(nèi)部細(xì)觀界面大幅度優(yōu)化的高致密保護(hù)層

18、混凝土(highdense concrete cover，簡稱hdc)，并針對其抗?jié)B性、抗鋼筋銹蝕、抗酸性氣體腐蝕以及抗凍性等耐久性能展開系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，所制備的hdc抗?jié)B性優(yōu)良，評價(jià)結(jié)果為滲透性“非常低”；hdc抗鋼筋銹蝕性能相比普通混凝土保護(hù)層得到大幅度增強(qiáng)；在co2 、so2加速侵蝕條件下，hdc 90 d中性化深度不足1mm；而hdc凍融后外觀形貌、質(zhì)量損失以及相對動(dòng)彈性模量等表征抗凍性能的關(guān)鍵指標(biāo)均明顯優(yōu)于普通混凝土。同時(shí)sem微觀試驗(yàn)結(jié)果表明，hdc漿一骨界面過渡區(qū)尺寸得到有效降低，增加了混凝土微結(jié)構(gòu)密實(shí)度。說明hdc特殊的制備技術(shù)及其材料本征特性能有效提升了材料的綜合性

19、能，從而延長結(jié)構(gòu)的服役壽命9。針對提高鋼筋混凝土的抗凍性和抗?jié)B性，加入引氣劑。在保證混凝土具有一定強(qiáng)度的前提下，引氣可顯著改善混凝土綜合耐久性能在同強(qiáng)度下，引氣可改善混凝土的抗?jié)B性能，對提高抗c|_離子侵入、硫酸鹽化學(xué)侵蝕、碳化等化學(xué)侵蝕引起的破壞有利；引氣還可顯著改善混凝土因受凍、堿集料反應(yīng)和鹽結(jié)晶等引起的破壞10。 此外，“混凝土耐久性的整體論模型”和“混凝土結(jié)構(gòu)壽命周期評定”稱得上是對混凝土耐久性問題的全新認(rèn)識和理解，將會(huì)對混凝土耐久性研究的方向和混凝土工程的建設(shè)管理產(chǎn)生重要影響，而且這種影響已經(jīng)發(fā)生。 (1)美國著名混凝土材料科學(xué)家pmehta綜合導(dǎo)致混凝土劣化破壞的因素和過程，提出了

20、“混凝土耐久性的整體論模型” 。混凝土制備、澆注、養(yǎng)護(hù)完成后，形成了一個(gè)相對不透水，但存在非連續(xù)微裂縫且多孔的混凝土結(jié)構(gòu)；在服役期的第一個(gè)階段，受荷載和大氣環(huán)境作用(干濕和冷熱循環(huán))促使微裂縫擴(kuò)展直到連通，使混凝土滲透性顯著增大；從第二階段開始，水、氧氣、二氧化碳和酸性離子能容易地滲入混凝土，這些介質(zhì)的存在又促使各種物理、化學(xué)反應(yīng)易于進(jìn)行，結(jié)果是一方面孔隙水壓增大，另一方面混凝土強(qiáng)度和剛度部分喪失。在這兩個(gè)同步發(fā)生過程的影響下，材料逐漸開裂、剝落和體積減小，這反過來又引起滲透性顯著增大，加速了混凝土破壞。該模型明確提出，不透水性是防止混凝土發(fā)生任何物理一化學(xué)破壞過程的第一道防線，在混凝土材料制

21、備、澆注、養(yǎng)護(hù)期必須充分重視，否則由于施工過程中的變異(離析、含氣量損失、泌水、溫度收縮、自生收縮、干縮)導(dǎo)致混凝土發(fā)育不良而從一開始就失去耐久性屏障，這就是為什么試驗(yàn)室混凝土性能與現(xiàn)場實(shí)體混凝土性能有巨大差異的根本原因所在。模型還告訴人們，在進(jìn)行混凝土耐久性研究中必須考慮多因素的聯(lián)合作用，在高應(yīng)力作用下混凝土的抗凍性和抗硫酸鹽侵蝕性能會(huì)顯著降低，凍融和收縮引發(fā)的鋼筋混凝土保護(hù)層細(xì)微裂縫會(huì)使室內(nèi)測定的混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)失去意義。在混凝土結(jié)構(gòu)服役過程中，干濕循環(huán)、冷熱循環(huán)、凍融循環(huán)和加載、卸載循環(huán)都會(huì)對混凝土的微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響混凝土的劣化破壞進(jìn)程。模型的第三方面的啟示是：基于數(shù)學(xué)模型

22、的壽命預(yù)測在選擇關(guān)鍵參數(shù)方面更應(yīng)注意現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和分析，避免重走用試驗(yàn)室數(shù)據(jù)代替現(xiàn)場數(shù)據(jù)做簡單假設(shè)、精確復(fù)雜計(jì)算的老路8。 (2)“混凝土結(jié)構(gòu)壽命周期評價(jià)”(lifecycle assessment of concrete，縮寫lca)是在世界人口膨脹、能源供應(yīng)緊張、環(huán)境污染、溫室效應(yīng)導(dǎo)致的氣候變暖和生態(tài)惡化的大背景下提出的。lca考慮了混凝土使用周期的全過程，包括原材料開采、混凝土制備、施工、壽命周期內(nèi)的維護(hù)、破壞、處置和再循環(huán)利用等 。lca包含壽命周期環(huán)境影響評價(jià)(lifecycle impact assessment，縮寫lcia)和壽命周期成本分析(whole life costin

23、g，縮寫wlc)兩方面內(nèi)容。使用lca對混凝土材料方案或單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行壽命周期內(nèi)的環(huán)境影響評價(jià)和成本分析，能達(dá)到在全壽命周期內(nèi)優(yōu)選采用對環(huán)境影響小且經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)目標(biāo)方案的目的。lca構(gòu)建了一種科學(xué)系統(tǒng)的分析評價(jià)模式，在歐盟國家很受推崇，多個(gè)組織紛紛提出了各自的方法，但還沒有一種方法得到公認(rèn)。lca是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的體系，涉及使用壽命、使用壽命設(shè)計(jì)和預(yù)測(耐久性預(yù)測)、壽命終止等概念，要達(dá)到用lca定量地進(jìn)行壽命周期成本分析，還要做大量的研究工作8。目前，已建成的混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和耐久性在很多情況下是不滿足的。在南非，耐久性指數(shù)（di）的方法也已經(jīng)被開發(fā)出來，并解決了這些問題。耐久性指數(shù)是

24、可以量化的參數(shù)，它的確定基于混凝土的質(zhì)量，并且對材料類別，加工狀況，環(huán)境因素非常敏感。該方法的提出是基于實(shí)驗(yàn)室研究和實(shí)際現(xiàn)澆混凝土施工，從而反映材料的性能和施工質(zhì)量。合理耐久性設(shè)計(jì)和耐久性專業(yè)規(guī)范正在制定并在一些實(shí)際工程得到應(yīng)用。本文介紹了運(yùn)用耐久性指數(shù)（di）來完善耐久性專業(yè)規(guī)范的方法，從使用壽命的角度反映di的實(shí)用價(jià)值。接下來，本文介紹了在給定結(jié)構(gòu)測定di的值的方法，并建議將di作為混凝土質(zhì)量控制的一個(gè)指標(biāo)。這是一種綜合的方法，需要考慮不斷改進(jìn)和變化的參數(shù)，數(shù)據(jù)11。5. 小結(jié)隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對鋼筋混凝土耐久性的研究越來越深入，但目前一般鋼筋混凝土的耐久性還遠(yuǎn)不能滿足人們的需要。對此，我們要從鋼筋混凝土破壞的原因著手，有針對性的改善混凝土的配比，制備方法，做好養(yǎng)護(hù)措施以改善其耐久性。同時(shí)，要從實(shí)際出發(fā)，不單純以實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，多參考實(shí)際工程案例。在國外，耐久性模型，耐久性指數(shù)（di）的概念