0 引言

在基础设施建设高质量发展背景下，混凝土结构因长期暴露于复杂服役环境，易发生耐久性失效，导致结构性能衰减、使用寿命缩短，甚至引发安全隐患与高昂维修成本。混凝土结构耐久性不足已成为制约工程建设可持续发展的关键问题。材料性能与施工工艺作为影响混凝土结构耐久性的核心要素，其改良与优化是提升结构长期服役性能的根本途径。本文立足工程实际需求，系统分析耐久性影响因素与失效机理，研发材料改良与施工工艺优化关键技术，旨在为延长混凝土结构使用寿命、保障工程安全可靠、推动建筑行业绿色低碳发展提供理论支撑与技术保障。

1 混凝土结构耐久性影响因素与失效机理分析

1.1 环境因素影响机制

环境因素是导致混凝土结构耐久性失效的核心外部诱因，其作用机制复杂且具有长期性。侵蚀介质方面，工业环境中的氯离子、二氧化硫等会渗透至混凝土内部，氯离子引发钢筋锈蚀膨胀，导致混凝土开裂剥落，二氧化硫则与水泥水化产物反应生成膨胀性硫酸盐，破坏混凝土微观结构；温湿度变化通过热胀冷缩循环使混凝土内部产生应力集中，长期反复作用易引发干缩裂缝与温度裂缝，为侵蚀介质渗透提供通道；冻融循环在混凝土孔隙水结冰膨胀与融化收缩的交替作用下，不断破坏孔隙结构，导致混凝土强度下降、表面剥落，尤其在寒冷地区表现更为显著。此外，海洋环境中的盐雾侵蚀、酸碱土壤的化学腐蚀等特殊环境，会加速混凝土结构的劣化进程，缩短其服役寿命^[1]。

1.2 材料自身性能缺陷

混凝土材料自身性能缺陷是影响结构耐久性的内在基础，直接决定了混凝土的抗劣化能力。水泥水化特性方面，普通硅酸盐水泥水化热过高易导致混凝土内部温度应力开裂，水化产物中不稳定的氢氧化钙易与外界侵蚀介质反应，降低混凝土密实度；骨料质量对混凝土耐久性至关重要，含泥量高、级配不良的骨料会降低混凝土的强度与抗渗性，酸性骨料或活性骨料可能与水泥浆发生碱骨料反应，生成膨胀性产物导致混凝土开裂；外加剂适配性不足同样引发问题，如缓凝剂过量导致混凝土强度发展缓慢，减水剂与水泥相容性差引发泌水离析，进而影响混凝土的均匀性与密实度，为外部侵蚀创造条件。材料性能的先天不足，会使混凝土结构在服役初期就存在耐久性隐患。

1.3 施工工艺相关诱因

施工工艺的规范性直接影响混凝土结构的施工质量，不当工艺会加剧耐久性失效风险。振捣密实度不足会导致混凝土内部存在孔隙、孔洞等缺陷，降低结构的抗渗性与整体性，使侵蚀介质更易渗透；养护条件不当是常见诱因，养护不及时、养护周期不足或养护湿度不够，会导致混凝土水化不完全，表面出现干缩裂缝，同时降低混凝土的强度与抗冻性；接缝处理工艺缺陷在装配式混凝土结构中尤为突出，构件接缝处混凝土浇筑不密实、密封材料选择不当或施工操作不规范，会形成耐久性薄弱环节，易发生渗漏与钢筋锈蚀；此外，配料计量不准导致混凝土配合比偏离设计要求、浇筑顺序不合理引发分层离析等工艺问题，都会直接影响混凝土结构的长期服役性能，加速耐久性失效进程。

2 混凝土结构耐久性提升关键技术研发

2.1 高性能混凝土材料改良技术

高性能混凝土材料改良以优化组分设计、提升抗侵蚀能力为核心，通过多维度技术路径增强材料本构耐久性。一方面，优化矿物掺合料配比，将粉煤灰、矿渣粉、硅灰等工业废渣按合理比例复合掺入，替代部分水泥，降低水化热与孔隙率，提升混凝土抗渗、抗冻及抗化学侵蚀性能；另一方面，研发适配性新型外加剂，包括高效缓凝剂、引气剂、阻锈剂等，通过调控水泥水化进程、改善孔结构、抑制钢筋锈蚀等方式，针对性解决耐久性短板。此外，引入纤维改性技术，将钢纤维、聚丙烯纤维、碳纤维等均匀分散于混凝土基体中，增强材料抗拉强度与韧性，抑制裂缝萌生与扩展，从源头提升混凝土抵抗环境作用的能力，为结构长期稳定服役奠定材料基础^[2]。

2.2 耐久性导向施工工艺优化

耐久性导向施工工艺优化聚焦施工全流程管控，通过精准化、高效化技术手段减少工艺缺陷对耐久性的不利影响。在配料搅拌环节，采用精准计量设备控制原材料配比误差，结合智能搅拌系统优化搅拌时间与转速，确保混凝土拌合物均匀性与工作性；振捣环节推广高频振捣棒、插入式振捣器等高效振捣技术，针对梁柱节点、剪力墙等关键部位强化振捣操作，提升混凝土密实度，减少内部孔隙与薄弱区域；养护环节构建智能养护系统，通过温湿度传感器实时监测环境参数，自动调控喷淋、保温措施，确保混凝土在规定龄期内获得充足养护，避免因养护不足导致表面开裂、强度发展不良等问题，保障施工质量与结构耐久性的协同提升。

2.3 复合防护与修复补强技术

复合防护与修复补强技术针对既有混凝土结构耐久性失效问题，构建“预防-修复-加固”一体化技术体系。表面防护方面，研发高性能涂层材料，包括聚脲涂层、氟碳涂层、渗透结晶型涂料等，通过喷涂、涂刷等方式在结构表面形成致密防护层，隔绝水分、氯离子等侵蚀介质侵入；裂缝修复方面，采用压力注浆技术，将环氧树脂、水泥基灌浆材料等注入裂缝内部，填充空隙并与基体牢固粘结，恢复结构整体性与抗渗性能；加固补强方面，结合结构损伤程度，选用碳纤维布、粘钢、外包混凝土等加固技术，通过增强结构承载能力、改善受力状态，延缓耐久性衰减进程，延长既有混凝土结构的服役寿命，降低维修成本与安全风险^[3]。

3 结语

混凝土结构耐久性是保障基础设施长期安全、可靠服役的核心，其提升技术对工程建设可持续发展具有重要意义。本文系统分析了环境因素、材料缺陷与施工工艺三大类耐久性影响因素及其失效机理，并从材料改良、施工工艺优化与复合防护修复三个维度研发了针对性提升技术。研究表明，高性能材料的组分优化、施工全流程的精准管控以及“预防-修复-加固”一体化防护体系，是有效提升混凝土结构耐久性、延长服役寿命的关键路径。未来，需进一步推动材料与工艺的协同创新，结合数字化、智能化技术实现耐久性的精准设计与长效监测，为建筑行业绿色低碳发展提供更坚实的技术支撑。

参考文献

[1]王智星.混凝土结构耐久性提升技术研究[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2025(2):057-060.

[2]周欣怡.高耐久性轻骨料混凝土大跨径桥梁结构设计研究[J].混凝土世界,2025(3):75-77.

[3]管星.建筑结构耐久性与施工工艺的关联性研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2024(8):126-129.