行业技术｜混凝土建筑能“长命百岁”吗？

  工程结构的服役行为和寿命与混凝土耐久性能优劣直接相关，但困扰工程界的另一大难点是混凝土耐久性评价及寿命评估方法。

12位科研人员在努力15年后，终于迎来丰收的果实。

今年3月，国际上混凝土结构学术权威机构之一——有着70年历史的国际材料与结构研究实验联合会（RILEM），正式在全世界范围内发布“环境与荷载因素耦合作用下混凝土耐久性测试方法”。这个有点拗口的名称，是首个获得国际认可的混凝土耐久性测试方法，这也是来自中国的世界首个混凝土耐久性推荐规范。

美国国家工程院、中国工程院、印度工程院三院院士夏苏鲁教授曾这样评价，在环境因素和机械应力的多因素耦合作用方面，该方法解决了具有挑战性的科学难题。

中国建筑材料科学研究总院（以下简称建材总院）院长、RILEM技术委员会首个中国大陆主席姚燕说，规范提出了荷载与典型环境下混凝土的耐久性评价与寿命评估方法，这将为混凝土结构的前期耐久性设计及后期寿命评估提供重要支撑。通俗地说，将为百年工程护航。

基于单一环境因素的耐久性评价和寿命预测方法听起来保守安全，但模型输入参量大多采用现有规范中的建议值，缺少大量数据的总结和分析；重要性能参数与混凝土实际服役时间的关联性研究也不足，这种方法的弊端是让混凝土结构在服役时存在达不到设计年限、提前破坏的风险。

比如，前些年北京西直门北立交桥改造时，包括来自建材总院的多名专家为该桥破坏原因“会诊”，给出的结论之一是混凝土冻融破坏加氯盐破坏。

王振地解释说，混凝土冻融破坏是寒冷地区混凝土工程最常见的病害之一，主要原因是混凝土孔隙中的水，在冻融循环作用下，形成冻胀压力和渗透压力联合作用的疲劳应力。当经过反复多次的冻融循环以后，损伤逐步积累不断扩大，发展成互相连通的裂纹，最后导致混凝土强度逐步降低，甚至完全丧失。

不幸的是，北京在冬天要经历多次冻融循环，因此建筑会开裂、剥落、缺损等，尤其冬天雪后或者结冰后撒盐，氯盐加剧了对混凝土工程的破坏。

要找到客观的耐久性测试方法，需要一种新思路。


二、客观耐久性测试方法成业界难题

“多方一致认同，氯盐环境中氯离子侵蚀引起的钢筋腐蚀和寒冷地区冻融循环作用，是造成混凝土耐久性劣化的最主要因素。”建材总院博士王振地说，破坏混凝土的因素多达9类，或者更多，包括钢筋锈蚀、冻融循环、碳化、化学腐蚀、干湿循环等，协同作用造成的破坏会产生叠加效应，其破坏速度和程度远大于单一因素作用。但到目前为止，这种耦合作用被普遍地忽略。

基于单一环境因素的耐久性评价和寿命预测方法听起来保守安全，但模型输入参量大多采用现有规范中的建议值，缺少大量数据的总结和分析；重要性能参数与混凝土实际服役时间的关联性研究也不足，这种方法的弊端是让混凝土结构在服役时存在达不到设计年限、提前破坏的风险。

比如，前些年北京西直门北立交桥改造时，包括来自建材总院的多名专家为该桥破坏原因“会诊”，给出的结论之一是混凝土冻融破坏加氯盐破坏。

王振地解释说，混凝土冻融破坏是寒冷地区混凝土工程最常见的病害之一，主要原因是混凝土孔隙中的水，在冻融循环作用下，形成冻胀压力和渗透压力联合作用的疲劳应力。当经过反复多次的冻融循环以后，损伤逐步积累不断扩大，发展成互相连通的裂纹，最后导致混凝土强度逐步降低，甚至完全丧失。

不幸的是，北京在冬天要经历多次冻融循环，因此建筑会开裂、剥落、缺损等，尤其冬天雪后或者结冰后撒盐，氯盐加剧了对混凝土工程的破坏。

要找到客观的耐久性测试方法，需要一种新思路。
 

扬州携砼新材料科技有限公司位于扬州仪征新集工业园区内，是一家集新型高科技混凝土外加剂研发、生产、销售为一体的企业，我们生产的产品是抗裂防水复合材料、防裂抗渗复合材料的最佳厂家选择，我们发布了T/CECS 474 2017防裂抗渗复合材料在混凝土中应用技术规程。