我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068－2001）中對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的總體要求包含安全性,、適用性和耐久性。在其它諸如橋梁結(jié)構(gòu),、地下結(jié)構(gòu),、水工結(jié)構(gòu)、隧道結(jié)構(gòu),、特種結(jié)構(gòu)等土建結(jié)構(gòu)中,，安全性與耐久性也是不可或缺的要求。與安全性檢測(cè)評(píng)價(jià)所需的結(jié)構(gòu)計(jì)算相比,，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的檢測(cè)評(píng)價(jià)目前還遠(yuǎn)未達(dá)到可以準(zhǔn)確計(jì)算的階段,。其原因之一在于影響混凝土耐久性的因素極其復(fù)雜，過(guò)去實(shí)驗(yàn)室的研究偏重單一因素下的劣化過(guò)程,，而實(shí)際工程中混凝土受到荷載,、環(huán)境,、疲勞等多重作用，難以在實(shí)驗(yàn)室真實(shí)重現(xiàn)[1],。工業(yè)建筑（尤其是冶金廠房）的服役環(huán)境較為嚴(yán)酷,，高溫、重載,、疲勞,、腐蝕介質(zhì)、碰撞等諸多因素造成許多混凝土結(jié)構(gòu)廠房服役壽命遠(yuǎn)低于民用建筑[2],。經(jīng)驗(yàn)表明,，影響結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的主要因素有：表層混凝土滲透性、鋼筋銹蝕,、化學(xué)腐蝕,、內(nèi)部缺陷等，本文主要對(duì)上述幾種病害的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜述,。

　　混凝土的耐久性在相當(dāng)程度上取決于其自身滲透性的好壞,，因?yàn)橥饨缬泻橘|(zhì)，如鹽,、堿,、SO₄^2－皆會(huì)滲入混凝土內(nèi)部導(dǎo)致一系列病害，所以混凝土表層的滲透

性構(gòu)成了其耐久性的第一道防線,。

　　在實(shí)驗(yàn)室有許多種方法檢測(cè)混凝土的滲透性,，如用水做滲透介質(zhì)時(shí)有穩(wěn)態(tài)流動(dòng)法和滲透深度法。另有Cl^－擴(kuò)散系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)混凝土滲透性也在國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用,，但上述方法均不便于直接用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),。英國(guó)等國(guó)較早開(kāi)始用初始表面吸水率（ISAT）法評(píng)價(jià)混凝土滲透性，并制訂了英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 1881：122,；另有用FIGG透氣法可現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)混凝土的透氣性,，如圖1所示。比上述兩種方法自動(dòng)化程度高的是北愛(ài)爾蘭女王大學(xué)Basheer教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的Autoclam自動(dòng)滲透儀,，自2005年引進(jìn)以來(lái),，在我國(guó)某核電站安全殼、某高速鐵路預(yù)制箱梁等多個(gè)工程中獲得應(yīng)用（見(jiàn)圖2）,，對(duì)上述結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性評(píng)估提供了重要參考[3,，4]。

　　近年來(lái),，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)的方法也引起工程界的注意,。2011年發(fā)布的《鐵路混凝土》（GB/T 3275－2011）[5]標(biāo)準(zhǔn)附錄中規(guī)定了類似英國(guó)Permit的設(shè)備，可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)表層混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行檢測(cè),，但有兩個(gè)問(wèn)題：1）檢測(cè)得到的系數(shù)由于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件不同于國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室的條件,，因此不能直接利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滲透性分級(jí),，只可另外劃分滲透性等級(jí)；2）實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng),，對(duì)強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土,，可能需要8～10 h才能完成實(shí)驗(yàn)。因此,，這種方法的推廣還需一定時(shí)間,。

　　混凝土內(nèi)埋置鋼筋的銹蝕、混凝土開(kāi)裂導(dǎo)致的構(gòu)件承載力不足引起的結(jié)構(gòu)耐久年限降低,，是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性最主要因素之一,。在工業(yè)廠房中，除化工車間,、酸洗車間等有侵蝕性化學(xué)物質(zhì)擴(kuò)散的車間外,，因鋼筋銹蝕引起的結(jié)構(gòu)耐久性破壞也比較多見(jiàn)。在水工,、海工及道橋結(jié)構(gòu)中，鋼筋銹蝕開(kāi)裂破損的現(xiàn)象也很普遍,。根據(jù)鋼筋銹蝕原因,、銹蝕機(jī)理以及銹蝕特征，檢查混凝土中鋼筋腐蝕可按圖3所示的流程圖進(jìn)行,。其中雜散電流引起的鋼筋銹蝕在電解鋁生產(chǎn)車間,、地鐵軌道附近的混凝土結(jié)構(gòu)中可能碰到，有時(shí)會(huì)引起嚴(yán)重的鋼筋銹蝕,。

　　國(guó)產(chǎn)的半電池電位測(cè)試儀目前已在工程中使用,，所使用的判據(jù)與ASTM 876－83類似，主要給出定性的結(jié)果,。若要檢測(cè)腐蝕電流密度,，可使用根據(jù)線性極化原理制造的儀器，目前以國(guó)外產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果較為穩(wěn)定,。

3.1 混凝土堿骨料反應(yīng)

　　堿—骨料反應(yīng)是混凝土內(nèi)部的堿（K₂O,、Na₂O）與活性骨料在水分供應(yīng)充足的條件下發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為堿—硅凝膠,，遇水膨脹,，引起混凝土嚴(yán)重開(kāi)裂。在素混凝土中,，多為網(wǎng)狀裂縫,；有鋼筋約束時(shí)，常表現(xiàn)為順筋開(kāi)裂,。我國(guó)在鐵路,、公路,、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施中已發(fā)現(xiàn)破壞實(shí)例。

　　世界各國(guó)已發(fā)現(xiàn)的堿骨料反應(yīng)以堿－硅反應(yīng)為主,，其發(fā)生需要3個(gè)條件：堿硅活性骨料,、堿含量超標(biāo)、足量水分供應(yīng),，三者缺一不可,。必須注意，堿－硅反應(yīng)可能需要很長(zhǎng)時(shí)間的積累才可能導(dǎo)致開(kāi)裂,，所造成的裂縫常成為加速諸如鋼筋銹蝕等過(guò)程的通道,。單因?yàn)閴A骨料反應(yīng)造成的結(jié)構(gòu)倒塌或失效的工程實(shí)例較少，但決不能因此忽視檢測(cè)堿－硅反應(yīng)這種危害嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕[6],。

　　對(duì)堿－硅反應(yīng)的檢測(cè)通常包括：1）現(xiàn)場(chǎng)觀察裂縫兩邊是否平齊,，裂縫周邊是否有凝膠類物質(zhì)等；2）實(shí)驗(yàn)室?guī)r相分析,，確定粗細(xì)骨料是否為堿活性骨料,；3）混凝土芯樣斷面觀察，氣孔中是否有白色松軟的反應(yīng)產(chǎn)物,，若不確定,，應(yīng)隔絕空氣處置，并送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電子顯微鏡和能譜分析,，確定是否為硅酸鉀（鈉）凝膠,，這是發(fā)生堿－硅反應(yīng)的直接證據(jù)；4）膨脹試驗(yàn),，確定從現(xiàn)場(chǎng)取得的混凝土芯樣是否具有潛在膨脹性,。某工程現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)物和電鏡分析如圖4所示。

3.2 碳硫硅鈣石侵蝕

　　這是一種特殊的外部硫酸鹽侵蝕（一般發(fā)生在環(huán)境溫度低于15℃,、同時(shí)具備硫酸鹽,、碳酸根、水,，能將混凝土的強(qiáng)度基礎(chǔ)C－S－H凝膠腐蝕使其失去強(qiáng)度,，因生成物中有碳硫硅鈣石thaumasite而得名），英國(guó)1965年首次發(fā)現(xiàn),，1998年英國(guó)格洛斯特郡10座高速公路橋基礎(chǔ)因此原因破壞,，之后英國(guó)成立了關(guān)于此現(xiàn)象的專家委員會(huì)，并于1999年提交報(bào)告,，明確提出需預(yù)防此種破壞,。2002年第1屆碳硫硅鈣石侵蝕的國(guó)際會(huì)議在英國(guó)召開(kāi)，2003年我國(guó)首次報(bào)道了在八盤(pán)峽水壩廊道混凝土中發(fā)現(xiàn)此種破壞現(xiàn)象,，之后國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了研究,，但在實(shí)際工程中該反應(yīng)的產(chǎn)物和鈣礬石非常類似,，有時(shí)不易辨別[7]。

　　2014年10月,，我國(guó)某山區(qū)鐵路隧道在即將竣工時(shí)發(fā)現(xiàn)襯砌混凝土發(fā)生了膨脹變形,，隧道滲漏嚴(yán)重，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)隧道破壞段及完好段進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)分析,，確認(rèn)破壞嚴(yán)重的100 m的襯砌混凝土是在外部硫酸鹽侵蝕下發(fā)生了碳硫硅鈣石侵蝕[8]：隧道圍巖水,、地表水中均含SO₄^2－和HCO₃^－，受腐蝕段地下水的上游100～1000m處存在石膏鹽地層,；受腐蝕段處隧道圍巖水,、土、初支混凝土中共同具備了碳硫硅鈣石型硫酸鹽侵蝕的四個(gè)基本條件,，且該段的深埋,、常年低溫環(huán)境（隧洞內(nèi)常年為8℃～15℃）加速了其受碳硫硅鈣石型硫酸鹽侵蝕。碳硫硅鈣石為無(wú)膠結(jié)能力的泥狀,、果肉狀物,，疏松無(wú)強(qiáng)度，通常呈灰白色,、淺灰色,；腐蝕段隧道初期支護(hù)混凝土中已觀察到大量的此種硫酸鹽腐蝕產(chǎn)物（見(jiàn)圖5）。

　　我國(guó)地域遼闊,，目前在混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中尚沒(méi)有針對(duì)碳硫硅鈣石侵蝕的防止措施。事實(shí)上,，國(guó)內(nèi)東北,、華北、西北等地區(qū)不少混凝土結(jié)構(gòu)在15℃以下服役,，加上近來(lái)石灰石粉作為一種新型摻和料應(yīng)用日漸增多,，必須對(duì)工程中發(fā)生這種化學(xué)腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防。在進(jìn)行硫酸鹽腐蝕檢測(cè)分析時(shí),，需在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)服役環(huán)境中接觸混凝土的土壤或水體中的硫酸鹽及碳酸鹽濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),，對(duì)懷疑有腐蝕的混凝土，應(yīng)取樣進(jìn)行微觀分析以區(qū)分鈣礬石或碳硫硅鈣石,。

　　結(jié)構(gòu)混凝土的內(nèi)部缺陷一般可通過(guò)超聲儀,、雷達(dá)波等進(jìn)行檢測(cè)。在工程中目前常遇到的兩種需求是：1）檢測(cè)鋼管混凝土構(gòu)件鋼管壁和內(nèi)部混凝土之間的脫空,；2）先張法預(yù)應(yīng)力梁灌漿密實(shí)度的檢測(cè),。

　　近年來(lái)，我國(guó)開(kāi)發(fā)的彈性波層析掃描（ComputerizedTomography,，簡(jiǎn)稱CT）在工程中得到一些應(yīng)用,，有望成為一種全面,、直觀評(píng)價(jià)混凝土內(nèi)部質(zhì)量的較好的無(wú)損檢測(cè)方法[9]。廣東某橋采用跨度為43＋2×75＋43 mPC連續(xù)剛構(gòu),，用彈性波CT法對(duì)其灌漿密實(shí)度進(jìn)行檢測(cè),，可以比較清楚地區(qū)分灌漿缺陷所在位置，如圖6所示,。

　　1）表層混凝土滲透性,、鋼筋銹蝕、化學(xué)腐蝕,、內(nèi)部缺陷等是影響結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的重要因素,，對(duì)這些因素的定量檢測(cè)日益重要；

　　2）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)對(duì)提高檢測(cè)效率非常重要,，但需盡快形成相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以推廣應(yīng)用,；

　　3）實(shí)驗(yàn)室微觀分析和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合是提升耐久性檢測(cè)水平的重要手段。