混凝土检测中耐久性指标的检测项目及试验方法

混凝土耐久性是建筑结构长期安全服役的核心保障，直接影响桥梁、隧道、房屋等工程的使用寿命。在混凝土检测中，耐久性指标需通过多维度试验评估其抵抗环境侵蚀、物理破坏及化学劣化的能力——这些指标并非孤立存在，而是共同构成了混凝土“抗劣化”的综合性能体系。本文将系统梳理混凝土耐久性检测的关键项目，结合具体试验方法与操作要点，为工程检测提供实用参考。

抗渗性检测：评估混凝土的防水能力

抗渗性是混凝土抵御水、溶液等液体渗透的基础指标，直接关系到地下室、水池等防水结构的可靠性。其本质是混凝土内部孔隙的致密程度——孔隙越小、连通性越差，抗渗性越好。

工程中常用“标准抗渗试验法”（GB/T 50082-2009）：试件为顶面175mm、底面185mm、高150mm的圆台体（或150mm立方体，侧面需涂防水胶），在20±2℃、相对湿度≥95%的标准养护室养护28d。试验时将试件安装在抗渗仪上，从0.1MPa开始加压，每8小时增加0.1MPa，直至底面出现3个以上渗水点，此时压力值对应抗渗等级（如P6代表能抵抗0.6MPa压力）。

操作中需注意：试件养护需保证湿度，避免表面干燥；加压时需缓慢均匀，防止试件因应力集中开裂。若试件在0.3MPa以下渗水，说明混凝土密实度不足，需调整配合比（如增加胶凝材料、降低水胶比）。

抗冻性检测：应对寒冷地区的冻融破坏

在冬季气温反复波动的地区，混凝土内部水分冻胀（体积膨胀9%）会产生内应力，反复冻融后表面剥落、强度下降，甚至结构坍塌。抗冻性检测的核心是模拟这种循环破坏。

常用方法有“慢冻法”与“快冻法”：慢冻法适用于普通混凝土，试件为100mm×100mm×400mm棱柱体，养护28d后在-15±2℃冻结4h、20±2℃融化4h，循环至质量损失≤5%或强度损失≤25%，最大循环次数即为抗冻等级（如F50代表能承受50次循环）；快冻法适用于高性能混凝土，试件同慢冻法，在-18±2℃至5±2℃快速循环，每次不超过4h，总次数可达300次，监测横向膨胀率（≤0.5%）。

快冻法对设备要求更高，需精确控制温度速率，避免试件因温差过大产生额外应力。实际工程中，寒冷地区的混凝土抗冻等级通常要求≥F100。

碳化深度检测：判断钢筋钝化膜的完整性

混凝土的碱性（pH≥12）是钢筋钝化膜的“保护盾”，但空气中的CO₂会渗透到内部，与Ca(OH)₂反应生成CaCO₃，导致pH下降（碳化后≤9），钝化膜破坏，钢筋开始锈蚀。碳化深度检测就是测量这种劣化的程度。

试验方法（GB/T 50082-2009）：在结构表面选择代表性区域（避开钢筋、裂缝），用钻芯机钻取直径10-20mm、深度≥10mm的芯样，清除表面粉末后喷洒1%酚酞酒精溶液（遇碱变红，碳化区不变色），1-2分钟后用游标卡尺测表面到变色边界的深度（精确至0.5mm）。

每个区域需测3个点取平均，若芯样遇钢筋需重新钻取。正常情况下，28d龄期混凝土碳化深度≤2mm，5年以上可达5-10mm——若碳化深度超过保护层厚度，需采取防锈措施（如增加保护层厚度、使用阻锈剂）。

氯离子渗透性能检测：预防钢筋锈蚀的关键

氯离子是钢筋锈蚀的“催化剂”，即使混凝土未碳化，氯离子也能穿透保护层吸附在钢筋表面，破坏钝化膜。检测目的是评估混凝土对氯离子的阻隔能力，常用“电量法”与“RCM法”。

电量法（ASTM C1202）是快速检测法：试件为100mm×50mm圆盘，养护28d后真空饱水24h，夹在电解槽间（左侧NaOH、右侧NaCl），施加60V电压，测6小时总电量（库仑）——≤1000为低渗透（高性能混凝土），1000-4000为中渗透（普通混凝土），＞4000为高渗透（需改进）。

RCM法（非稳态迁移法，NT Build 492）更准确：试件同电量法，饱水后通电压24h，劈开后喷硝酸银（氯离子显白色），测沉淀区深度，计算扩散系数（m²/s）——高性能混凝土扩散系数≤1×10⁻¹² m²/s，普通混凝土≤5×10⁻¹² m²/s。

硫酸盐侵蚀抗性检测：抵御化学膨胀破坏

硫酸盐侵蚀常见于盐渍土、海水环境，硫酸盐（如Na₂SO₄）与水泥水化产物（钙矾石、Ca(OH)₂）反应生成膨胀产物，导致混凝土内部开裂、剥落。

试验方法（GB/T 50082-2009）：试件为100mm×100mm×100mm立方体，养护28d后放入5% Na₂SO₄溶液（体积为试件5倍以上，每2周换液），采用“干湿循环”加速：浸泡24h后60±5℃干燥24h，循环50次。测质量损失（≤5%）、强度损失（≤25%）、膨胀率（≤0.5%）——满足要求即为抗硫酸盐混凝土。

硫酸镁侵蚀更严重（Mg²⁺破坏水泥石结构），此类环境需用抗硫酸盐水泥，或添加粉煤灰、矿渣粉降低水胶比。

碱骨料反应抑制性检测：防止内部开裂

碱骨料反应（AAR）是水泥碱性成分与骨料活性硅/碳酸盐反应，生成膨胀凝胶，导致混凝土从内部开裂，破坏不可逆。检测重点是判断骨料是否活性及抑制效果。

岩相法通过显微镜观察骨料矿物组成，判断活性成分（如活性硅≥10%需关注）；砂浆棒快速法（ASTM C1260）更常用：骨料磨成0.15-0.6mm粉，与高碱水泥（Na₂O≥8%）制4mm×4mm×160mm砂浆棒，养护24h后泡80℃、1mol/L NaOH溶液14d，测膨胀率——≤0.1%为无活性，＞0.1%需用低碱水泥或掺合料（粉煤灰、矿渣粉）抑制。

工程中总碱含量需≤3kg/m³，活性骨料环境需≤2.5kg/m³，掺合料可消耗多余碱，有效抑制反应。