摘要：铁路行业是国民经济持续增长的重要组成部分，在社会经济持续增长下，铁路工程规模不断扩大，相应对工程质量和使用寿命提出了更高的要求。在铁路客专混凝土施工中，混凝土自身耐久性高低将直接影响到工程整体建设质量。而在当前可持续发展背景下，在混凝土施工中融入节能减排理念十分重要，贯穿于各个环节，对于我国混凝土耐久性研究和应用意义较为深远。故此，本文就铁路混凝土耐久性研究、应用和发展趋势进行分析，客观阐述混凝土的重要性，为后续研究提供参考。
关键词：混凝土；耐久性；应用；发展趋势
混凝土是建筑工程中应用较为广泛的材料，材料来源易得、抗压强度高、结构稳定性突出、成本较低的特点，在实际应用中取得了较为可观的成效。在混凝土实际应用中，混凝土结构耐久性问题对于工程整体质量和使用寿命影响较大，如果耐久性不足，可能为工程埋下一系列安全隐患，带来的损失也将是十分严峻的。混凝土耐久性是一个复杂的问题，其研究内容主要表现在混凝土的腐蚀机理、在役结构健康情况评价、剩余寿命预测和结构性能防护研究等多个方面，但是对于建筑耐久性和剩余寿命研究却并未得出统一方法。故此，加强混凝土耐久性研究，探究其实践应用成效和未来发展趋势很有必要，明晰研究现状，对混凝土耐久性做出客观的分析和阐述。
一、混凝土耐久性概述
混凝土是一种常见的材料，材料来源易得、抗压强度高、结构稳定性突出、成本较低特点，成为当前世界应用较为广泛的建筑材料。材料科学在不断发展和创新中，混凝土材料在其中占据的地位仍然不可撼动。如果混凝土耐久性不足，结构稳定性较差，那么将导致铁路客专混凝土使用寿命缩减，需要花费大量的资金予以修建和完善，尤其是在当前能源和资源急剧减少、环境污染和人口数量膨胀背景下，可持续战略对于新时期材料应用提出了更高的要求。我国对于混凝土耐久性的研究起于上个世纪80年代后期，经过不断的研究深化，为了能够更加深入的了解混凝土耐久性特性和应用成效，对于混凝土耐久性的认知已经成为共识，渗透到工程建设的各个环节，对于我国混凝土耐久性研究、应用和未来发展具有十分深远的影响，打下了坚实的基础和保障。
二、混凝土耐久性研究
混凝土耐久性的研究经过了很长一段时间的深化和完善，主要是贯穿于混凝土材料选择、结构设计、施工和管理全过程。对于混凝土耐久性的研究，应该在环境条件、应力状态和结构型式基础上开展，并进一步将其分为材料层次、结构层次和构建层次。其中材料层次主要是对劣化机理、劣化状态识别、防劣化技术和评价标准等几个方面进行分析；结构层次研究表现在裂化对构件层次承载力和安全性的评价分析、使用寿命预测以及修复完善措施等。结合混凝土自身劣化因素和机理，混凝土耐久性研究主要表现在以下几个方面：
其一，铁路混凝土的环境类别，主要包括以下几个方面：①碳化环境；②氯盐环境；③化学侵蚀环境；④盐类结晶破环环境；⑤冻融环境；⑥磨蚀环境。
碳化环境主要是指保护层混凝土碳化导致钢筋锈蚀。硬化后的混凝土内部成纤维碱性环境，钢筋构件在这样的环境中会形成一层钝化薄膜，钝化膜能保护钢筋变锈蚀现象出现。但是碳化后混凝土内部碱度下降，如果pH低于10，钢筋会生锈，体积扩大，导致混凝土膨胀开裂。溶出性侵蚀、硫酸盐侵蚀、土壤侵蚀和泛酸性侵蚀；保护层中性化、氯盐腐蚀以及杂散化学腐蚀等，对于混凝土质量都会产生不同程度上的影响，导致混凝土内部成分发生变化，硬度下降；盐类结晶破坏环境会导致碱液渗透到混凝土缝隙中，结晶膨胀，在结晶压力下可能导致混凝土损伤；冻融破坏环境是指反复冻融作用导致混凝土损伤；磨蚀环境是指风沙、河水或泥沙在混凝土表面高速流动导致混凝土表面损伤。混凝土的耐久性研究经过不断完善和创新提出了混凝土抗冻性临界水饱和度理论，可以更加充分的诠释混凝土冻融破坏形象，促使混凝土水胶比大大降低，同时提升了混凝土的密实性和强度。在混凝土材料中加入引气剂可以有效境地保水程度，提升混凝土抗冻性，对于混凝土耐久性研究中起到重要作用。
其二，混凝土中的碱含量、硫含量、氯离子含量对耐久性的影响。
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混凝土含碱量的控制主要是为了避免发生碱—骨料反应膨胀，对于重要基础工程建设，要求混凝土含碱量在3.0kg/m3以内；混凝土中三氧化硫含量不应超过胶凝材料总量的4.0%；氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.10%。
其三，混凝土原材料对耐久性的影响
通过对以往混凝土耐久性相关研究可以了解到，无论是对混凝土哪一种形式的劣化研究，都需要按照特定轨迹，分析混凝土的劣化机理和提高混凝土耐久性措施研究，混凝土耐久性的测试方法和评定标准，然后探究劣化状态对于混凝土材料性能带来的影响，最后逐渐拓展到混凝土耐久性和安全性影响评价、使用寿命评价和修复完善措施研究方面。混凝土中所用原材料的质量，直接影响混凝土的耐久性指标，骨料中轻微的含泥量、水泥中的碱含量、粉煤灰的烧失量等等都将对整体混凝土的耐久性造成影响。为保证混凝土的使用寿命，首先要保证原材料的质量，只有合格的原材料，才能生产出合格的混凝土。原材料的质量是保证混凝土耐久性的前提，尤为重要。
三、混凝土的应用
新建哈尔滨至牡丹江客运专线地处黑龙江省东南部，该条铁路客运专线所处环境复杂，冻融破坏环境作用尤为突出。从建设初期，保证混凝土耐久性，提高使用寿命就是一项重要课题。我们对原材料反复进行检测，比对检测结果，筛选出合格乃至优秀的原材料是第一步。其次不断的对混凝土配合比进行调整优化，进行混凝土试拌，保证混凝土和易性的同时调整混凝土的含气量，增强其抗冻性。对硬化混凝土的耐久性能进行检测，尽量降低混凝土中碱含量、硫含量、氯离子含量。从中选出最经济合理，耐久性能最佳的配比方案用于指导施工。不断提高混凝土耐久性能将是铁路混凝土的发展趋势，怎样保证或提高混凝土的耐久性还需要在实际工作中不断的进行总结。
四、混凝土耐久性发展趋势
混凝土耐久性的研究是一个长期过程，主要是一个不断认识和实践循环防腐的过程。对于混凝土耐久性的研究，其中涉及到众多内容，受到混凝土原材料质量、配合比、浇筑、振捣和养护等多种因素影响，混凝土结构的使用寿命是一个螺旋上升过程，为了能够保持混凝土耐久性，还需要进一步深化研究和理解，对于混凝土工程建设和发展影响较为深远。
混凝土在配合比、浇筑和养护工作完成后，逐渐形成一个稳定的混凝土结构，但是其中可能存在不同程度上的非连续微裂缝，受到荷载大气环境的作用下，为裂缝逐渐拓展到相互联通，促使混凝土的渗透性增加；水、氧气和酸性离子很容易深入到混泥土结构中，发生化学反应，增加空隙水压的同时，致使混凝土原本的强度和刚度有所下降。这两个过程在同步发生过程中，材料逐渐剥落、开裂和体积缩小，加剧混凝土结构破坏。可以说，不透水性是保证混凝土性能和结构稳定性的首要前提，在混凝土配合比、浇筑和养护等全过程需要予以高度关注，避免混凝土结构发生变异，致使材料原本强度和刚度下降，影响到混凝土工程质量。
结论
综上所述，混凝土耐久性是一个复杂的问题，其研究内容主要表现在混凝土的腐蚀机理、在役结构健康情况评价、剩余寿命预测和结构性能防护研究等多个方面，在实际应用中受到混凝土原材料质量、配合比、浇筑、振捣和养护等多种因素影响。故此，为了保证工程整体质量，首先需要保证混凝土安全和使用寿命，提升混凝土耐久性。
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论文作者:马志涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：混凝土论文; 耐久性论文; 材料论文; 环境论文; 发展趋势论文; 结构论文; 使用寿命论文; 《基层建设》2018年第20期论文;