衡量混凝土结构的好坏，有两个比较重要的指标，一个是混凝土的强度，一个是混凝土的耐久性。但是在实际的施工过程中，却往往忽视了混凝土的耐久性的重要性。在各类建筑工程材料中，混凝土是用途最广泛，也是用量最大的。一旦混凝土的耐久性不好，那么经过长时间的使用后，混凝土的结构会造成一定的损坏，也会形成巨大的维修成本。
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料;与水(加或不加胶凝材料和掺合料)按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土材料是以“粗集料－细集料－胶凝材料－水”组成的复杂多相体系，所以混凝土的性质与这几种成分是分不开的，其中胶凝材料是其中的一项重要物质，其常见的主要种类有石灰石粉、天然火山灰、粉煤灰、硅灰、矿渣及磷渣粉等，不同辅助胶凝材料在混凝土中的作用机理、特殊应用以及对混凝土性能的具体影响。
(1)水泥强度。随着城市化建设的水平越来越高，我们对混凝土的强度要求也越来越高，还实行了新的水泥标准，主要还是以提高C3S的含量作为重要指标。国内外的有关专家经过对实际的调查后得出，混凝土结构之所以产生开裂，而且数量逐年呈上升趋势，一方面需要提高C3S的含量与细度。但是，这么做虽然可以在早期能提高混凝土的强度，却与混凝土的耐久性没有产生多大的影响。我们之后所研发的所谓的“三高”水泥:高细度、高C3S含量、高强度，并没有抑制住混凝土产生开裂的现象。我们所研发的“三高”水泥，在现代建筑工程中，搭配上混凝土的低水胶比、高水泥用量，不仅不能延缓混凝土的收缩速度，还使得混凝土的抵抗开裂性能变差，其内部结构不良。久而久之，并不利于混凝土的耐久性能的提高。
(2)水泥含碱量。通常，我们会从控制碱骨料反应这一角度来提及对水泥含碱量的要求。但是，我们在实践过程中却发现，活性骨料是否存在，碱含量的多少首先就会影响混凝土的开裂程度，而并不是之前所指的碱骨料反应。水泥中的含碱量越少，混凝土的收缩变形也就越小，当达到一定的量后，水泥所具有的抗裂性也得到了显著的增加。
要保证混凝土的耐久性，一个比较重要的条件就是，选用质量合格的砂、石集料。之前，建筑工程中比较重视的是骨料的强度高低与含泥量的多少，而忽略了砂、石集料的形状与级配，其实对混凝土的耐久性会产生不小的影响。如果砂、石集料的级配等级比较高，那么混凝土之间的孔隙率就会减小，混凝土的密实度会得到相应的提高，另外，混凝土的收缩方面也会减缓;如果砂、石集料的级配等级比较低，那么混凝土之间的孔隙率就会加大，密实度降低，一些有害的物质就会渗透入混凝土中，导致混凝土的耐久性降低。
当砂、石集料的级配等级达到要求后，如果从影响混凝土强度的因素来进行考虑，那么可以在要求的范围内尽可能地选择比较大的颗粒;如果从影响混凝土耐久性的因素来进行考虑，那么就应该尽可能地选择颗粒小一点的。
对于混凝土耐久性的检测中，一般选择的试件达到28d龄期时，用标准试验方法进行抗压试验，各组试验的坍落度和抗压强度试验。通过以上的一些指标来确定胶凝材料对混凝土耐久性产生的影响，从而对胶凝材料在耐久性中的影响机理进行分析。
对于混凝土以水泥作为胶凝材料的，应该严格控制水泥的使用量，水泥用量应该在规范规定的最大使用量和最小使用量之间，不得超出这一范围，否则会严重影响混凝土的凝固时间和强度等。控制水泥的最小用量是为了保证混凝土的密实性，控制水泥的最大用量是为了防止水泥的过量引起收缩和水化热过大而产生裂缝。考虑到混凝土施工工作性的需要，水泥浆体积至少应占25%，若使混凝土性能达最佳均衡水泥浆体积宜占35%。另外，水灰比过大，混凝土有孔隙，特别是毛细管空隙率增大会严重影响混凝土的耐久性;水灰比过小，拌和物过于干稠，在一定的施工振捣密实，出现较多蜂窝、孔洞，也会影响其耐久性。
混入的胶凝材料在材料分析中发现，影响了混凝土的电阻率和电荷转移效果。混凝土电阻率和钢筋钝化膜破坏后的电荷转移电阻随粉煤灰和矿渣的含量提高产生的规律是先提高后降低的趋势，而测试中电容大小在一定程度上与钢筋的锈蚀面积成正相关，因此利用粉煤灰和矿渣取代部分水泥后，提高了混凝土的电阻率，并降低了钢筋的锈蚀面积和腐蚀速率，但粉煤灰和矿渣的含量均不宜过高。对于粉煤灰混凝土试件，粉煤灰的掺量不宜高于30%，而对于矿渣混凝土试件，矿渣含量为50%时试件的腐蚀速率最低。
除了以上因素，对于混凝土耐久性的影响还有其他一些方面，如砂率过大时，骨料的总表面积及空隙率都会增大;砂率过小时，会引起粘聚性和保水性不良。二者均会造成混凝土拌和物的流动性减小，密实度降低，从而降低了耐久性。胶凝材料使用必须考虑其与水泥的相容性以及不同品种间的匹配，胶凝材料的掺量应通过试验来确定，否则会给混凝土带来负作用，影响其耐久性。
传统的木质素磺酸盐类、萘磺酸缩合物及脂肪族类减水剂，由于其固有分子结构的局限性，分散能力有限，减水率较低，即使提高掺量也难以满足复杂组分、低水胶比条件下现代混凝土高流动性和流动性保持的要求。聚羧酸外加剂具有灵活的分子结构，可设计性强，通过针对性的分子构筑，实现高性能化与功能化，满足现代混凝土不同的性能需求，从而提高工程质量。
复杂组分的高效分散
常规的聚羧酸外加剂针对水泥特性进行分子设计，其在水泥颗粒表面具有较强的吸附作用，但对于矿物掺合料却吸附量较低，因而难以实现现代混凝土大掺量工业废渣体系的高效分散。脱硫石膏作为水泥调凝剂的大量使用，导致水泥水化浆体溶液中SO42-含量高，其与聚羧酸分子在水泥/水界面存在严重的竞争吸附作用，优先于聚羧酸分子吸附到水泥颗粒表面，同时，高浓度SO42-导致溶液中聚羧酸分子的构象由自由伸展型向卷曲线团型变化，吸附基团被包埋，从而导致聚羧酸的吸附量降低，劣化了聚羧酸外加剂的分散性能。低品位砂石集料中残留的粘土与聚羧酸分子的聚醚（聚氧乙烯结构）侧链具有较强的氢键吸附作用，大量吸附聚羧酸外加剂，使得用于胶凝材料分散的聚羧酸大幅减少。这些因素均导致复杂组分的现代混凝土初始流动性降低，工作性差。
严酷、复杂环境条件下的施工对现代混凝土的流动性保持提出了更高的要求。如长距离运输、高温环境施工要求混凝土流动性保持时间长达4h~5h，核电工程施工要求混凝土从初始至90min期间，坍落度均控制在120mm±20mm；低胶材、低砂率、高掺量磨细石英砂的高强预应力（PHC）管桩为了实现自动布料，要求混凝土坍落度1h控制在180mm±20mm。采用复配缓凝组分的传统方法，不仅增大混凝土泌水和干燥收缩，降低早期强度，而且保坍效果不明显，无法满足工程需求。
研究表明，聚羧酸外加剂对混凝土的分散保持性浆体溶液中残留聚羧酸外加剂的浓度呈正相关。聚羧酸分子主链中吸附基团越少、且吸附在水泥/水界面的分子侧链越长、在碱性环境下主/侧链桥接键越稳定、水泥水化掩埋外加剂越少、提供的空间位阻作用越强，则分散保持性能越好。所以在聚羧酸分子中引入高稳定型长聚醚侧链，减少水化掩埋，提供持续高效的空间位阻作用。
根据Laplace方程，当水泥石中孔隙液的表面张力因此在蒸发或者是消耗相同水分的条件下，使引起水泥石收缩的宏观应力下降，从而减小收缩。在混凝土中掺加减缩剂可以降低毛细孔或凝胶孔中液相的表面张力，从而降低毛细管负压，是抑制混凝土壳体、薄壁结构等大面积暴露结构的收缩开裂的重要技术措施。传统小分子减缩剂，存在分子量低易挥发、掺量高且降低后期强度、成本高等缺点。针对存在的问题，利用分子裁剪技术将具有减缩功能和提供空间位阻效应的烷基聚醚接枝到聚羧酸外加剂分子主链中，开发了减缩型聚羧酸减水剂，由此实现了减缩与减水分散的统一。
本文通过对影响混凝土耐久性的外加剂的分析，提出了一些具体的措施，相信通过多方面的努力与配合，混凝土的耐久性会得到很大的提高，从而进一步地延长混凝土的使用年限。
