建筑材料的耐久性•材料的耐久性——在长期使用过程中维持其内部结构和使用性能在一个可以接受的水平的能力。

•结构耐久性——结构及其构件在环境作用下长期维持其所需性能的能力。

1.有没有混凝土结构物不要求很耐久?有。

哪一类混凝土结构物不要求耐久性？ 临时建筑（如围堰等）。

升哪一类混凝土结构耐久性要求最高？6.纪念性建筑物、核废料储存设施等＜问题2.3. 2.4. 5. 3.古罗马时期的混凝土欧洲的输水故道、君士坦丁的巴西利卡会堂建筑、罗马的万神殿以及那不勒斯等地海岸上的罗马混凝土工程，尽管有的已经被海浪磨光了表面, 有的长满了青苔，而混凝土却仍能保持完好。

P. K. Metha a Influence of Fly Ash Characteristics on the Strength of Portland cement 一Fly Ash Mixture. C.C. R. Vol. 15，1985The PantheonRome在21世纪建造耐久的结构物以往，通常认为结构物的耐久性不足，既不是设计，也不是材料的原因所引起。

大多数情况下，都认为是施工操作不当的责任。

混凝土捣实与养护不良、钢筋保护层不足以及接缝漏水是施工存在问题的一些例子。

然而现今一个严重的问题是：许多新结构的施工操作与以往保持一致，而过早劣化的现象却在不断增多。

这意味着混凝土结构过早劣化的现象还将以很高的速度不断继续下去，除非我们深入地了解现今的建设实践，深刻地认识影响混凝土结构劣化的主要原因。

P.K.Mehta. Building Durable Structures in 21st Century. CONCRETE INTERNATIONAL. March, 2001.劣化现象，例如钢筋锈蚀和硫酸盐侵蚀, 在水和离子渗入到混凝土内部时就会发生。

在相互隔离的微裂缝、可见裂缝与孔隙相连通时，就产生渗透。

因此，渗透与开裂是紧密相关的。

开裂的原因有很多，一个导致混凝土结构早期开裂的主要原因，是为满足现代高速施工$而柬用高早强水淀及高强瘟凝dz。

P.K.Mehta. Building Durable Structures in 21st Century. Concrete International. March, 2001.发生开裂的主要原因现今混凝土的水灰比减小使得自生收缩加大；早期强度迅速增长引起弹性模量相应快速增大、徐变系数减小，这对混凝土的延伸率又产生不利影响，这就是为什么高早强混凝土比中等和低强度混凝土更易于开裂的原因。

3. 5.1水与混凝土的劣化对许多建筑材料来说，水是它们生产过程的重要原料之一，同时也是它们破坏过程的主要介质。

水也是多数结构混凝土出现耐久性问题的核心。

不仅物理劣化过程与水有关；同时作为传输侵蚀性离子的介质，水又是其化学劣化过程的一个根源。

1.混凝土的渗透性Permeability of Coherete混凝土是一种多孔的物质。

流体可以沿着混透能力称为混凝土的渗透性。

凝土内部连通的孔隙渗透。

混凝土中流体的渗通常测定混凝土抵抗流体渗透的能力，称为混凝土的抗渗也6 IO 20 30龄期Cd>0.3 0.5 07水灰比比关系存在临界区域渗透性与耐久性Permeability and durability采用适宜的原材料及良好的生产、浇筑与养护操作，当水泥用量为300〜350Kg/m\ 水灰比0.45〜0.55,制备出28d抗压强度为35〜40MPa的混凝土，在大多数环境条件下可以呈现足够低的渗透性和良好的耐久性能。

2.离子在混凝土中的扩散Diffusion of Ion in Concrete离子的扩散行为虽与水在混凝土中的传输不同，但它要以水为载体。

离子（或原子、分子）在浓度梯度作用下运动，即扩散过程，传输速率由费克（Fick）定律求得。

式中:P 为X 方向物体单位面积上的传输速率;dc/dx 为浓度梯度，D 为扩散系数，量纲为加2/肌与渗透系数K 类似，D 取决于混凝土的孔结构和扩散介质两方面。

Fick 定律:P = -D dC dX3.混凝土的吸水性Sorptivity of coherete硬化水泥浆体或混凝土因毛细作用（而不是压力梯度）吸收或吸附水份于其孔隙里的性质，称为吸水性。

试验表明：吸水性大小主要反映混凝土靠近表层的抗渗性。

暴露区主要传输机理大气区气体扩散水汽扩散浪溅区水汽扩散离子扩散潮汐区水吸收离子扩散浸投区离子扩散水渗透3. 5. 2 混凝土的劣化(Degradation of concrete)分为两大类：第一类，由水、空气和其它侵蚀性介质渗透或扩散进入混凝土的速率所决定O包括化学的：钢筋锈蚀、碱-骨料反应、硫酸盐、海水和酸的侵蚀；物理的：冻融、盐结晶、火灾等。

第二类，是磨耗、冲磨与空蚀，涉及一些另外的机理。

1・表面损耗造成的劣化(Deterioration by surface wear)包括磨耗、冲磨和空蚀三种作用。

磨耗指摩擦引起的损耗，主要为路面和工业地坪由于车辆行驶造成；浊磨发生于水工结构，例如隧道衬砌、溢流面以及给排水管道等，当水夹带砂土颗粒流过混凝土表面，与其碰撞、滑动或滚动引起的损耗；水工混凝土还受到另一种称为空蚀（也称至蚀）的作用。

水流夹带气泡在流向突然变化时形成高负压导致爆裂，使表面产生空穴的现象。

2.盐结晶引起开裂(Cracking by crystallization of salt in pores)混凝土因孔隙里盐发生结晶的物理作用, 可能造成严重的损害，许多多孔材料都可能由于与其接触的饱和溶液析晶过程产生的压力引起开裂。

盐结晶只能发生在一定温度下溶质的浓度超过饱和浓度的时候。

过饱和度越大，结晶压越大。

例如岩盐NaCI在过饱和度二2时，8°C下产生的结晶压可达55.4MPa, 足以让岩石或混凝土开裂。

因含盐地下™4 A采用含盐砂的混凝土路面因膨胀而在预留的胀缝处被挤碎水通过毛细作用上升在混凝土电线杆内部产生膨胀而开裂3.硫酸盐与海水的腐蚀Attack by sulphates and sea water硫酸盐侵蚀引起混凝土劣化的机理, 是它与硬化水泥浆体中的水化铝酸盐相反应，生成有破坏性的膨胀产物钙矶石。

C3A+ 3CS H2+26H^ C3A 3C H32产生硫酸盐腐蚀的三个条件•体系中存在硫酸盐（内部存在或外部侵入）；•足够的水分；•预先存在的空隙。

4.酸腐蚀Acid attack由于混凝土中硬化水泥浆体呈高碱性，没有任何硅酸盐水泥混凝土可以耐酸腐蚀。

但如果注意降低渗透性并且养护良好，也能够生产出在弱酸环境中足够耐久的混凝土。

5.碱-骨料反应（AAR）6.AI kali-Aggregate Reaction最常见、最重要的AAR是碱一硅反应（简称ASR）,它是骨料中所含的无定形硅与孔隙里含碱（钠、钾、钙的氢氧化物）的溶液反应，生成易于吸水膨胀的碱-硅凝胶，当结构物暴露在潮湿环境中，混凝土体内相对湿度超过85%时，就会出现膨胀, 直到引起混凝土开裂与破坏。

表面网状裂缝 图3・26典型的碱■骨料反应开裂形式 W常见的碱一骨料反应破坏形式Typical cracking patterns resulting from alkali silica reaction 骨料颗腕爆皮碱一骨料反应影响因素Factors influencing the amount and rate of reaction1）水泥或混凝土的含碱量；2）活性氧化硅含量；3）骨料粒径;4）水分来源；5）环境温度0.2 ________ 有反应，但 无可见裂缝0.1 _一可见裂缝界限 4n .3(90检逢潼混凝土匀质性差 温度与干燥收缩 预制预临水结构 碱一骨料破坏性膨胀 相对湿度大 从整体方法论看待碱一骨料 反应的发生和发展0・5 0・6 z k M 民7.抗火性(fine resistance)混凝土受热，发生以下三种变化：1）升温时混凝土内毛细孔内的水分逐渐蒸发，接着水化产物分解，其中结合牢固的水分也逐步逸出；2）由于硬化水泥浆体和骨料热膨胀系数的差异, 产生温度应力并导致过渡区开裂，这是500°C以上时强度迅速丧失的主要原因。

3）硬化水泥浆体的水化产物到接近1000°C的时候分解完毕，强度完全丧失。

高强混凝土结构致密，内部孔隙率低。

当混凝土受热后，水化产物分解，产生的水蒸气不能及时排出，在内部形成大的压力，可导问J畠娶混凝土爆裂。

1.与普通强度混凝土相比，高强混凝土抗火性较差还是较好？为什么？2.为什么用轻骨料的混凝土抗火性能较好?3.5.3混凝土中钢材的锈蚀影响结构物寿命的第一大因素。

混凝土中钢材的钝化膜由于下列原因而被破坏1)混凝土中的Ca(OH)2被空气里的SO?、NO?、CO?等酸性氧化物中和(pH<9) 而失去碱性；2)海水或道面撒除冰盐所引入的氯离子的作用。

何)开裂(b)剥(cl层状Id)梅。