第1章　绪论

1.1　研究背景

与钢铁相比，水泥混凝土材料具有原料来源广泛、制备加工方便、生产成本低、综合能耗低的优点，是目前世界上最重要的工程材料之一，并将成为21世纪最主要和不可替代的建筑材料。作为一种结构材料，混凝土的力学性能是其主要设计目标和控制指标。但是，众多工程实践表明，耐久性问题是导致混凝土结构过早破坏最主要的因素。为数众多的工程结构尚未达到设计服役年限即出现大量耐久性病害，严重影响结构承载力和外观，不得不采取补救性措施修复甚至拆毁重建，造成经济损失和社会影响。

根据美国混凝土协会201委员会的定义，混凝土的耐久性是指混凝土抵抗气候环境作用、化学侵蚀、磨蚀，或其他任何破坏过程的能力[1]，这个能力直接影响到混凝土结构的服役寿命。耐久性主要涉及混凝土中的碱集料反应、化学侵蚀、冻融破坏、钢筋锈蚀等问题。在1991年的第二届国际混凝土耐久性学术会议上，P.K.Mehta教授在报告中指出：“当前世界，混凝土破坏原因重要性依次为：钢筋锈蚀、冻融破坏、侵蚀环境的物理化学作用。”根据英国环保部门报告的估计，“英国建筑工业的年成交额为500亿英镑，而现在，因腐蚀破坏，钢筋混凝土结构年维修费已达5.5亿英镑（占1.1%），已成为英国一个沉重的财政负担”[2-4]。

在我国，对于混凝土耐久性重要性的认识处于不断加深阶段，尽管在重大和重要工程中采取了一系列有效改善耐久性的措施，但也有部分钢筋混凝土结构在施工过程中存在采用大水灰比、薄保护层、掺含氯盐早强剂等问题，给混凝土结构的耐久性留下隐患。就混凝土碳化而言，由于高性能混凝土的密实程度较之以前的普通混凝土有了较大的提高，但同时其材料体系的碱度因掺和料加入而下降，这两者对于钢筋锈蚀的综合作用并非可以简单地下结论。另外，为改善混凝土的抗裂性能，掺入膨胀剂的补偿收缩混凝土的应用也逐渐普及，而膨胀剂的加入使得材料体系更加复杂，这样的复杂体系对于混凝土中钢筋的锈蚀行为和进程将会产生何种影响，是亟待我们予以回答的问题。