提高混凝土耐久性有助于延長結構使用壽命，減輕維護與重建需求，是水泥、混凝土行業重要的碳減排途徑之一，對我國的雙碳戰略意義重大。混凝土生產、使用等過程產生的碳排放可通過生命周期評價（LCA）進行計算，而混凝土材料與結構的高耐久化既需要材料、結構層面的設計，也影響其使用壽命與維護頻次。提高混凝土耐久性能否產生環境收益、如何利用LCA準確量化這一效應，受到國內外學者的廣泛關注。

文章首先回顧了混凝土耐久性設計的基本方法、混凝土耐久性破壞基本原理及壽命計算模型，指出了與混凝土環境效應有關的耐久性問題，并提出三種量化混凝土耐久性的基本方法：實驗參數、原材料用量及使用壽命（圖1）。對比認為，實驗參數具有靈活便捷的特點，但其往往與混凝土制備、使用等過程產生的環境效應不具備直接關聯；原材料用量受材料、結構設計，維修方式等多因素影響，計算較為復雜。相比來說，使用壽命是量化耐久性最直接的方式，但其依賴于可靠的壽命預測模型，比較適合碳化、氯離子等環境。

圖1 影響混凝土環境效應的耐久性問題及其量化方法

進一步研究發現，在混凝土（結構）設計階段引入壽命預測模型，優化結構設計方法，可以有效降低混凝土（結構）生命周期內的環境影響總量（圖2）。這一設計方法被稱為基于性能的耐久性設計方法（Performance-based design method），與傳統的條文型設計方法（Perspective design method）形成對應。通過計算基于性能的耐久性設計所需的材料總量，能夠量化混凝土（結構）耐久性，并減少結構使用壽命不足、維修頻次過高產生的負面作用，是準確評價混凝土耐久性相關環境效應的關鍵（圖3）。

圖2 通過基于性能的設計方法優化混凝土（結構）的環境影響總量

通過梳理各方法，文章提出了基于耐久性的LCA方法框架（圖4）。這一方法框架整合了上述兩種耐久性設計方式，利用基于性能的設計方法實現碳化、氯離子等環境下的耐久性優化，并通用于其他環境類別。在此基礎上，文章論述了該領域的發展趨勢：開發適用于不同環境的壽命預測模型，探索更加便捷的耐久性量化方法，開展新材料、新技術的耐久性與環境效應研究，制訂基于環境效應的混凝土設計規范等。

圖4 基于耐久性的LCA框架簡圖