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摘要：本文分析了混凝土材料耐久性的现状，阐述了混凝土材料耐久性的技术指标和检测技术，提出了一些观点和看法，仅供同行工作人员参考。
关键词：混凝土；耐久性；检测
前言：从混凝土的诞生到运用至今，混凝土技术已发展相当成熟，随着新技术、新工艺、新材料的发展，人们对混凝土材料耐久性的要求也越来越高，尤其是在一些重点项目上。混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。耐久性指标一般包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、混凝土的碳化、碱骨料反应等。混凝土耐久性的检测方法有抗冻试验、抗硫酸盐侵蚀试验、抗氯离子渗透试验、抗水渗透试验、碱-骨料反应试验、碳化试验、混凝土中钢筋锈蚀试验等。
1混凝土耐久性现状
1.1混凝土耐久性已成为国际工程界普遍关注的重大课题。各种混凝土工程，如跨海大桥、海洋工程、核反应堆、电站大坝、标志性建筑物、构筑物必须实现百年大计甚至千年大计，要求混凝土结构具有优异的耐久性。然而大量的钢筋混凝土结构，特别是沿海及近海地区的混凝土结构远远达不到预定的服务年限而提前损坏，造成重大工程事故或耗费巨额维修资金，主要原因是结构的耐久性达不到预期要求。
1.2由于混凝土结构的耐久性达不到预期要求而导致的损失是巨大的。我国城镇民用建筑也普遍存在设计强度标准低、过早损坏等现象。
1.3由于环境作用的不确定性和结构耐久性问题的复杂性，许多结构很难在结构的设计阶段做到耐久性准确预测，这就需要在结构竣工后对结构材料性能做实际测定，并对结构在使用过程中做定期检测评估，及时维护，以确保结构安全性。
2混凝土结构耐久性检测方法分析
2.1混凝土力学性能检测
混凝土的力学性能，一般指混凝土的强度，同时还包括其在荷载作用下的变形检测。目前现场常用的混凝土强度检测方法包括回弹法、超声回弹综合法、拔出法、取芯法等。回弹法由于应用简单方便，在工程中应用较广。对于高性能混凝土（HPC），由于掺加了矿物掺合料和外加剂，传统的回弹值与强度换算关系并不适用，应建立专门的测强曲线。
2.2外观检测
混凝土的外观检测内容包括开裂、脱皮剥落、露筋、构件或结构变形、化学侵蚀、磨损以及以前的修补状况、凝胶泌出物以及构件外观实际截面尺寸、变形情况等。外观检测可采用目测、拍照、测量、锤击等方法进行。
2.2.1混凝土构件实际截面尺寸应以设计图纸规定的尺寸为基准确定尺寸偏差，可用钢尺测量。在量测时，应考虑构件外部粉刷情况和腐蚀情况，对于受到环境侵蚀和荷载影响的构件，其截面尺寸应在损伤最严重的部位量测。对于部分仅允许单面检测的结构，可采用冲击回波法检测构件的厚度以及内部缺陷。构件或结构的变形主要指构件基础的不均匀沉降、结构的倾斜和弯曲变形等，基础不均匀沉降可用水准仪或全站仪，结构的倾斜可采用垂线法，构件的挠度可用激光测距仪或水准仪进行检测。
2.2.3由于裂缝的宽度和深度对混凝土结构的耐久性有非常重要的影响，因此裂缝检测是外观检测的重要内容。裂缝检测内容包括裂缝的数量、部位、走向、长度、宽度、深度以及泌出物等。裂缝的数量、部位及走向可采用坐标描绘法，同时辅助拍照、摄像等手段；长度可用钢尺测量；宽度可采用读数放大镜测量；深度主要采用超声波检测仪或开凿法，采用开凿方法检测前，应先向缝中注入有色墨水以便于辨别，但当构件中钢筋较粗、较密时，不宜采用超声波法。对于仍在发展的裂缝，可跨缝粘贴石膏或在裂缝的两侧粘贴手持应变仪检测。
2.3混凝土氯离子含量检测（不对）
氯离子侵蚀使钢筋表面钝化，是导致钢筋锈蚀的又一主要原因。因此，混凝土中氯离子含量是氯盐环境下混凝土结构锈裂损伤评估的重要参数。为分析混凝土结构中钢筋的腐蚀情况，往往要分析混凝土中氯离子的含量与侵入深度。混凝土中氯离子含量可用硝酸银滴定法或硫氰酸钾溶液滴定法测定。
2.4耐久性能检测
2.4.1钢筋位置与保护层厚度
钢筋位置及保护层厚度检测主要有开凿法和基于电磁法检测原理的钢筋保护层厚度测定仪或探地雷达（GPR）法。开凿法可直接测量钢筋位置及保护层厚度，直观准确，但会使混凝土构件受到损伤，因此检测数量受限且不宜在结构受力不利部位进行。无损检测方法快速，且对结构无损伤，适合大面积检测。
2.4.2钢筋锈蚀
钢筋锈蚀检测主要有物理和电化学两大类。物理方法包括现场取样称量、电阻探头、声发射、电涡流、磁通量、膨胀应变探头、红外热谱、雷达波反射、X射线照射法等；电化学方法包括半电池电位法、电阻率法、腐蚀电流密度、直流线性极化电阻法、交流阻抗谱、恒流脉冲、电化学噪声法等。目前应用最广的还是电化学检测方法。
2.4.3碳化深度
碳化深度是评价钢筋混凝土结构、回弹法测混凝土抗压强度及确定混凝土结构耐久系数的重要参数，检测方法有指示剂法、X射线衍射法和化学分析法。指示剂法由于简单方便，故最常用。现场检测时可用电钻等工具在测点处打孔，用气囊清除孔中的粉末（严禁用液体冲洗），立即用小型喷雾器或滴管向孔壁喷洒1%的酚酞溶液，待混凝土变红后用碳化深度测量仪或游标卡尺测量不变色的深度，一般沿孔壁测量不少于3次，取其平均值。在室内可直接用压力机将碳化试件劈开，测量其碳化深度。还可以采用彩虹试验方法，根据混凝土显示的颜色来反映混凝土pH值的变化，pH≥12.5为未碳化区，pH≤7为完全碳化区，7≤pH≤12.5为部分碳化区。
2.5抗冻性检测
目前对混凝土抗冻性的评价，主要有慢冻法和快冻法，对盐冻还有单面冻融法，但这些方法一是试验周期长，二是只能成型试件在室内进行，并不适用于既有结构。混凝土中的有效气泡含量、气泡间距系数和气泡平均半径是影响混凝土抗冻性的关键因素。采用气泡间隔系数可对新建或既有混凝土结构的抗冻行进行检测评价，该方法试验周期短，相对比较便捷，且目前已积累了相关试验数据。
混凝土结构耐久性检测是一项系统工作。结构实体现场无损检测困难较大，各种检测技术需要规范和统一。对结构整体耐久性分析需要综合结构的使用环境具体分析。结构各项性能指标的检测结构具有相关性，但又是从不同的角度反映结构的耐久性，因此如何综合分析检测结果需要进一步的研究。
2.6混凝土结构渗透性检测
2.6.1水压力法
传统的水压力方法分为稳定流动法、渗透深度法和抗渗标号法，其中渗透深度法和抗渗标号法是我国推荐的试验方法。第一，渗透深度法是测量一定试件压力下液体（水）渗入混凝土的深度，从而评价混凝土渗透性，一般适用于低渗透性的混凝土，但当渗透性太低时，由于渗透深度太小，测量误差增大，不易区分不同混凝土之间的差别；第二，抗渗标号法其实是渗透深度法的一个特例，试验较为简单，适合工程上评价混凝土的抗渗性能，但由于试验设备压力有限，对于低渗透性的混凝土尤其是高性能混凝土，无法获得试验结果。
2.6.2表面渗透性
混凝土结构的耐久性与其渗透性密切相关，CO2、氯化物、硫酸盐等以气体或溶解在水中的形式穿透表层混凝土，使钢筋发生锈蚀，降低构件承载力。对于实体结构，一般只能对混凝土表面的渗透性进行评价，目前应用较多的是初始表面吸水测试法和修正的钻孔法渗透性测试法。
结束语：
混凝土耐久性检测是对结构进行耐久性评定和剩余寿命评估的重要前提。而提高混凝土耐久性的最经济合理措施——则是采用高性能混凝土，最大限度地改善混凝土本身性能。
参考文献：
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