摘要:

水泥混凝土是近現代最廣泛使用的建筑材料，也是當前最大宗的人造材料。進入20世紀以來，以混凝土為建筑材料的工程結構物得到飛速發展，與其他建筑材料相比，混凝土以其良好的綜合性能已成為樓宇、橋梁、大壩、公路和城市運輸系統等現代化標志的首選材料。

據不完全統計，當今世界每年消耗的混凝土量不少于45億立方米，而且在21世紀將繼續穩定增長。??

水泥混凝土從問世以來，經歷了低強度、中等強度、高強度乃至超高強度的發展歷程，似乎人們總是樂于追求強度的不斷提高。但是近四五十年以來，混凝土結構物因材質劣化造成過早失效以至破壞崩塌的事故在國內外都屢見不鮮，并有愈演愈烈之勢。這些混凝土工程的過早破壞，其原因不是由于強度不足，而是由于混凝土耐久性不良。例如，在日本海沿岸，許多港灣建筑、橋梁等，建成后不到10年的時間，混凝土表面即出現開裂、剝落，鋼筋銹蝕外露。美國國家材料顧問委員會1987年提交的報告報道，約有253萬座混凝土橋面板出現不同程度的破壞(其中部分僅使用不到20年)，而且每年還將增加35萬座；同年Litvan和Bickley發表了對加拿大停車場的檢測報告，他們發現大量停車場在遠比預計的服務壽命要早得多就出現破壞。美國1991年在提交國會的報告《國家公路和橋梁現狀》中指出，美國當時的全部混凝土工程價值約6萬億美元，而每年用于維修的費用高達300億美元；南非1981年用于拆換橋梁、擋土墻、墩柱、路面、路緣、蓄水壩、系樁柱、防波堤、電桿基礎等的經費就超過2700萬英鎊，這些結構物多是在建成后3～10年內就發現開裂破壞。英格蘭島中部環形線的21km快車道，11座混凝土高架橋的建造費是2800萬英鎊(1972年)，因冬季撒鹽化冰雪，兩年后就發現鋼筋銹蝕將混凝土順筋脹裂，到1989年的15年間，修補費高達4500萬英鎊(即為造價的16倍)，估計以后15年(到2004年)還要耗費12億英鎊(累計接近造價的6倍)!日本目前每年僅用于房屋結構維修的費用即達400億日元以上，日本引以自豪的“新干線”使用不到10年就出現大面積混凝土開裂、剝蝕現象。

我國基本建設比發達國家遲三十多年，但已建的一些工程也有類似令人堪憂的狀況，有不少混凝土工程使用壽命遠低于設計要求。據統計，我國現有建筑面積50億平方米，其中約23億平方米需分期分批進行鑒定加固，近10億平方米急需維修加固。1989年，建設部科技發展司組織調查組對北京、西寧、貴陽等地的一些建筑物進行了調查，結果表明，建國初期的建筑均已達到必須大修的狀態，現有大多數工業建筑不能滿足安全使用50年的要求，一般使用25～30年就需大修和加固。我國在50年代興建的大壩有許多已經成為陷入危境的“病壩”：截至1997年年底，馳名中外的安徽佛子嶺、梅山、響洪甸三座老壩共虧損1億多元，僅佛子嶺1997年一年就虧損1700萬元，而在修補佛子嶺的設計預算中，只修兩個拱就需要1400萬元。1985年水電部調查報告表明：我國水工混凝土的凍融破壞在“三北”地區的工程中占100%，這些大型混凝土工程一般運行也就30年左右，有的甚至不到20年，如云峰寬縫重力壩，運行19年后下游面受破損顯著，表面剝蝕露出骨料，總面積約8500平方米；而豐滿重力壩自從運行后就年年維修，運行33年后，上、下游面及尾水閘墩破損明顯，表面露出鋼筋，凍害嚴重，致使壩頂抬高10余厘米。港口碼頭工程，特別是接觸海水工程，其受凍破壞的現象更為嚴重，破壞的結構主要是防波堤、胸墻、碼頭、棧橋等，如天津新港的防波堤，采用普通混凝土的部分，經十幾年左右的運行，就被凍融破壞以致不能發揮作用了。地處寒冷地區的水電站、工業廠房、鐵道橋涵、交通部門的混凝土路面、橋梁及市政工程等的混凝土，接觸雨水、蒸汽的部分，排水系統及受滲透水作用的部分，都受到了凍融破壞，如通遼發電廠的冷卻塔，筒壁混凝土由于滲水致使混凝土遭受凍融破壞而發生表皮剝落、空鼓等現象。?