混凝土耐久性从字面意思解释即是混凝土可以正常使用的时间，简而言之就是混凝土结构长期在自然环境、外部环境等的作用之下，所能够保证的寿命。一般施工人员都会对其有一个时间估算，保证项目建成后不会因为耐久力的问题花大量资金去修复，同时，其也能够满足外观性、功能性以及安全性等要求。

水工混凝土的耐久性主要包括抗冻性、抗渗性、抗冲磨性、抗空蚀性、抗化学反映侵蚀性及抗碳化性等。

混凝土内部本身就存在一些小的空隙，空隙内部还含有水分，如果遇到天气较为寒冷的情况，内部孔隙中的水分就会结成冰，然后产生应力。如果温度升高，自然会化成水，内部的应力也会逐步降低，但是来回反复的作用会损伤混凝土的结构，使得混凝土结构内部出现老化的现象，这也就是俗称的冻融作用。其会使得混凝土结构的表面出现剥落，内部逐步开裂。经过冻融作用下的混凝土结构抗压性会逐步降低，包括其弹性、泊松比等力学性能都会受到影响。

工程项目所处的环境一般都比较恶劣。在这种状态之下，混凝土结构内部很容易渗透入一些有害的气体、液体等，然后破坏混凝土内部的结构，如果不对其进行定时的维护或者及时的补救，必然会影响到混凝土结构的耐久性。通常水灰之间的比例会直接影响混凝土的密实度，一般密实度越好，混凝土的抗渗性就越强，也不易受到渗透性的破坏。除此之外，混凝土的骨料粒径越大，抗渗性越低。

混凝土结构内部出现了碳化作用，实际上就是内部结构中渗入了二氧化碳气体，气体与混凝土结构内部中的碱性物质发生了反应，形成了碳酸钙和水，从而降低了混凝土内部的碱度，造成这一问题的原因包括材料因素以及环境因素。如果混凝土结构长期处于一个温度较低的环境中，表面就会逐步收缩，然后产生一种拉力。如果这种拉力超过混凝土自身的抗拉强度，混凝土表面就会出现干裂现象。然后空气中的二氧化碳就会渗入到混凝土结构中，产生碳化反应。当温度一升高，内部的二氧化碳就会扩散。一张一弛必然会影响到混凝土结构的耐久性。

在混凝土内部有一系列的碱性物质，如果和活性骨料发生反应之后，这一类物质就会膨胀，混凝土内部的结构就会逐步受到破坏。如果出现了碱骨料反应，那么混凝土结构基本很难进行补救。由此可见碱骨料的反应是影响混凝土结构耐久性以及杀伤力最大的一个因素。

我国的河流属多泥沙河流，混凝土坝高度已达到300m级，高坝大库已很多，由于水头高，高速水流流速已达40m/s以上，高速水流挟带大量泥沙(汛期)和直径达1m以上的石块对泄流建筑物表面造成严重的冲刷磨损破坏。另外，在我国西南地区河流推移质很多，对建筑物造成冲击磨损破坏。

高速水流挟带砂石，在混凝土表面滑动、滚动和跳动，对混凝土表面产生冲击、淘刷、摩擦切削、冲撞捶击作用，导致混凝土破坏，这就是混凝土的冲磨破坏机制。因此归纳起来，混凝土的冲磨破坏可分为两种：一种是悬移质(泥沙)高速水流造成的冲刷磨损破坏；另一种是推移质(块石、卵石)高速水流造成的冲击磨损破坏。

水中溶有空气，当高速水流流经不平整表面或表面曲面低于水流射流形成的自然曲面时，水流脱离混凝土表面，局部水流形态恶化，形成真空区。在真空作用下，水迅速蒸发，形成水蒸气，水中的空气在低压作用下从水中向外逃逸，气泡在逃逸过程中迅速长大，达到水流表面时在真空区爆炸破裂。混凝土表面经受不住这样大的爆炸力而破坏。破坏的细屑立即被水流带走，局部形成更加不平整的表面，空蚀作用加剧，短时间可形成大面积的空蚀坑。这就是水工混凝土的空蚀破坏机制。

混凝土原材料的质量会直接影响到水工混凝土结构的耐久性。有些工人在挑选原材料时，面对市场上五花八门的材料，挑选不合理，最终应用到混凝土结构的制作过程中，影响了混凝土结构的抗冻性、抗渗性等耐久性功能。因此必须严格把控混凝土制作的质量，其次还要根据工作环境、施工条件等严格的选择骨料、外加剂等原材料，保证好原材料的质量。

施工混凝土结构的制作设计问题会直接关乎到混凝土的耐久性，例如对混凝土结构的形体尺寸设计、架构设计等。在设计的过程中为了避免出现问题，应该根据水利工程的实际情况，比如地基实际可承受的能力，荷载分布的情况，减少裂缝的产生等，通过合理的设计架构进一步提升水工结构混凝土的性能，设计钢筋厚度，提升结构耐久性。

影响施工质量的因素有很多，如原材料质量，其中最关键的还是施工人员的技术水平，比如在进行混凝土的制作时，不严格控制其配比，水和灰之间的比例不平衡，水的比例较多，这必然会导致混凝土硬化之后不够紧实，还易出现裂缝，而这样的混凝土结构质量是非常差的，如果遇到较为恶劣的环境，必然会出现渗透、冻融等，影响水利工程项目的质量。

（1）掺加引气剂；

（2）严格限制水胶比；

（3）选用优质骨料。

（1）尽量降低混凝土水胶比；

（2）掺加外加剂；

（3）掺用优质掺合料；

（4）保证混凝土施工质量。

（1）尽量降低混凝土水胶比，提高混凝土的抗压强度；

（2）选用优良的抗冲磨护面材料。

（2）控制和处理过流表面不平整度，并符合有关标准要求；

（3）设置通气设施；

（4）改进泄流运行方式；

（5）采用高抗空蚀材料护面，如高强混凝土抗空蚀性较好。

（1）选用合适的水泥品种，如抗硫酸盐水泥；

（2）掺用火山灰质活性掺合料；

（3）提高混凝土密实性和抗渗性；

（4）混凝土表面防护处理；

（5）保证混凝土保护层厚度满足设计及规范要求。

（1）尽量降低混凝土水胶比，提高混凝土密实性、减少空隙率，使CO₂很难侵入到混凝土中去。

（2）加强施工质量控制，振捣密实，不漏振、不欠振，混凝土表面抹面要用力压实，使混凝土表面也密实，CO₂不易侵入混凝土内部。

（3）选用合适的水泥品种，优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。

（4）混凝土表面涂刷防碳化涂料作保护层，阻止CO₂入侵混凝土。

（5）钢筋混凝土中钢筋的混凝土保护层有足够厚度，以尽量延长碳化时间。

（6）钢筋混凝土中混凝土掺钢筋阻锈剂，防止混凝土碳化后钢筋生锈。

1、加强材料质量的检测

想要进一步提高水工混凝土结构的耐久性，首先要保证混凝土材料的质量及安全问题。一般制作水工混凝土时需要的成分是水、沙石、水泥等一些辅料。为了避免因为原材料所造成的耐久性下降，在整个施工过程中，必须要加强对材料的检测，包括进一步落实材料的强度、荷载力等各方面的指标。除此之外，还需要了解材料它本身所具有的化学成分、干缩程度等等。要严格的去检测并记录。避免在后期出现的一些裂缝等不良现象，影响水工混凝土结构的耐受力，保证整个工程质量是符合实际需求的。

2、严格控制混凝土施工质量，降低环境的破坏率

首先需要合理的控制混凝土理论配合比，根据结构所需要使用的年限、所处的环境、结构类型等合理的进行混凝土的配比，在使用水胶比以及水泥用量时应满足标准性的要求。同时还需要考虑运输的条件、浇筑所采用的方法，根据混凝土的坍落度合理选择混凝土，尽可能的表面混凝土在硬化之后所形成的收缩性现象。其次控制好混凝土保护层的厚度。在设置垫块时其强度以及耐久性不能低于结构本体，其形状和尺寸都要满足一定的要求，合理的分析以及计算保护层的厚度，采取合理的措施对出现的厚度问题进行处理，提高混凝土结构的耐久性。最后要控制好混凝土浇筑的质量。在浇筑之前需要对一些细节进行处理，水平面铺上20mm左右的水泥砂浆，如果混凝土的和易性较差，不能在表面加水，应该通过振捣等方式进一步的改善混凝土的和易性。如果在浇筑时表面有积水，要及时的排出。当然如果在浇筑过程中出现混凝土凝固现象的，应该及时的进行处理。

3、定期进行维护

水工混凝土结构正常运行之后，有关部门需要定期对其进行检查、合理化监督，通过记录的数据进行评估混凝土结构的寿命，尤其是要衡量好工作环境，及时的采取预防性措施，定时做检测以及安全鉴定，合理评估混凝土结构的耐久性。如果发现混凝土的表面已经出现了病害，如碳化、脱落等应及时采取措施处理。

内容来源：中国公路学会

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