目前，討論混凝土強度與耐久性之間的關系似乎有些老生常談，然而兩者的關系復雜多變，其內在規律還不十分清楚。因耐久性試驗周期較長，且其適用范圍的局限性很大，故工程界仍然存在忽視混凝土組成結構和環境條件的具體變化，片面強調混凝土強度與耐久性有關的現象。認為只要是普通混凝土，強度與耐久性就應有一定的正比關系；而且，存在對混凝土強度概念的認識不夠細致，對混凝土耐久性在材料科學要素中所屬范疇的認識不夠清晰的現象。因此，對混凝土強度的概念及其與耐久性的關系作進一步討論還是很有必要的。
1 混凝土強度概念的細化
混凝土材料的強度與其它大多數材料的強度有一個重要區別，即混凝土強度與時間的相關性十分密切，而且，不同組成結構的混凝土強度與時間的相關性又完全不同。通常，混凝土的強度是指28d抗壓強度，而混凝土的最高強度一般是5年強度。在很多情況下，這兩種強度并不成正比關系。也就是說28d抗壓強度相對較高的混凝土，其5年強度卻存在相對較低的情況；而28d抗壓強度相對較低的混凝土，其5年強度也存在相對較高的情況。如果說混凝土的強度與耐久性有關，且5年強度與耐久性有較好的相關性，那么28d抗壓強度與耐久性的相關性則是不確定的。因此，在討論混凝土強度與耐久性的關系時，闡述混凝土強度的概念一定要強調具體的齡期。也就是說應當將籠統的強度概念細化為具體的齡期強度，并且時刻謹記各齡期強度之間、尤其是早期強度與長期強度之間變化不定的對應關系。
另外，高強混凝土的概念也是一個十分粗略且不斷變化的概念。20世紀50年代，強度達到35MPa以上的混凝土就被認為是高強混凝土；60年代以后，40~50MPa的混凝土被認為是高強混凝土；到1980年以后，世界各國高強混凝土的強度標準也不盡相同。例如我國CECS104:99《高強混凝土技術規程》1.0.2條明確規定C50~C80級混凝土為高強混凝土。美國混凝土學會（ACI）、國際預應力混凝土聯合會（FIP）和歐洲混凝土委員會（CEB）在1990年、1992年公布的報告都將高強混凝土界定為大于或等于41MPa（不包括應用特種材料和技術制備的混凝土）。如果說高強混凝土與普通混凝土之間，強度（以下皆指28d強度）與耐久性的相關性不一致，也即強度與耐久性受其它因素影響發生變化的規律不一致（在混凝土組成結構和環境條件相同的情況下，其強度與耐久性之間有一定的對應關系，但這種對應關系會隨著組成結構和環境條件的變化而發生相似或相反的變化），且普通混凝土的強度與耐久性應呈正比，那么高強混凝土與普通混凝土的界限究竟應按多少MPa劃分（C35還是C50）才更加準確、合理呢？答案恐怕不是馬上就能確定的。兩者概念的定義是否合適都有待商榷。實際上，即使同屬于高強混凝土或普通混凝土，而且是強度等級完全相同的混凝土，其強度與耐久性的相關性也可能會發生變化。因為強度相同的混凝土組成結構有可能不同，故簡單地認為某種強度的混凝土耐久性好或差都是不嚴謹的。
2 混凝土強度、耐久性與組成結構的關系
從材料科學的四要素（合成、結構、性能和使用性能）來看，混凝土的標準強度即28d標養抗壓強度屬于四要素中的性能范疇，混凝土在使用條件下的實際強度屬于四要素當中的使用性能范疇；而混凝土的耐久性則只屬于使用性能范疇，不屬于性能范疇。因為混凝土耐久性包含的內容很多，它的主要指標幾乎都不能用一種固定的試驗方法來進行檢測和評價[1~3]。例如，混凝土的抗凍性是典型的與環境條件密切相關的使用性能，它沒有一種固定的通用方法來進行檢測和評價。目前，各種測試混凝土抗凍性的試驗方法（見GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》）均明確規定了其適用范圍，每種抗凍性試驗方法只能近似代表與其試驗條件相似的環境條件下混凝土的使用性能，而且用不同試驗方法測試的混凝土抗凍性之間并無明確的可比性。同樣，混凝土的抗滲性也與之類似。因此，只有將混凝土的抗凍性、抗滲性等概念進一步細化為具體環境條件下的抗凍性和抗滲性才能歸入混凝土的性能范疇，而籠統的抗凍性和抗滲性僅屬于混凝土的使用性能范疇。
由于混凝土的性能只取決于混凝土的組成結構，而混凝土的使用性能既取決于混凝土的組成結構，也取決于混凝土的環境條件，故兩種科學要素中的相同指標或不同指標之間的相關性都是不確定的。即使同屬于使用性能這一要素當中的不同指標，如混凝土的實際強度和耐久性，其相關性也是不確定的。因為這一要素同時受內部結構和外部環境兩種因素的影響，兩種因素單獨或同時發生變化，都會影響混凝土的強度和耐久性。這就決定了具有不同組成結構的混凝土在不同環境條件下，強度和耐久性之間變化規律的復雜性。所以，很難按混凝土強度的高低確定混凝土耐久性的好壞。假設混凝土組成結構及其所處環境條件在一定范圍內變化較小，其強度和耐久性也會有近似固定的對應關系；掌握了這種對應關系，也可以在此組成結構的變化范圍內，通過混凝土的強度間接了解混凝土的耐久性；但當混凝土組成結構發生較大變化時，這種對應關系就會隨之發生較大甚至相反的變化。在完全掌握這種變化規律之前，就無法在較大的組成結構變化范圍內，根據混凝土的強度了解混凝土的耐久性。
從理論上講，當混凝土組成結構發生較大變化時，其強度和耐久性隨之變化的規律可能具有相似性，也可能具有相反性，但不會具有完全相同的變化規律。例如，混凝土孔隙結構的相對細化，在很大的孔徑變化范圍內（無論是由大毛細孔變為微毛細孔，還是由微毛細孔變為超微孔）都會提高混凝土的強度；但在同樣的孔徑變化范圍內對混凝土耐久性的影響卻是變化的，既有有利的一面，也有不利的一面[4~6]。首先以混凝土的大氣抗凍性為例，混凝土孔徑的細化，可以使孔內水分的冰點降低，在這方面有利于提高混凝土的大氣抗凍性；但當混凝土孔徑由大毛細孔轉化為微毛細孔時，由于毛細孔凝結現象和毛細孔壓力的增加[4~7]，會使混凝土孔隙內部的含濕量增加，毛細孔壓力滲透性加大，自收縮裂紋增多，在這幾方面則不利于提高混凝土的大氣抗凍性；當不利因素的影響大于有利因素的影響時，就會造成混凝土大氣抗凍性的下降。另外，這些不利因素還會導致混凝土的抗碳化性、抗化學腐蝕性和鋼筋的耐銹蝕性等變差，從而使混凝土孔徑在此范圍內的細化，對混凝土耐久性的不利影響遠大于有利影響，造成混凝土耐久性的下降。可見，在此孔徑變化范圍內，混凝土強度與耐久性存在反比關系。但是當混凝土孔徑由微毛細孔轉化為超微孔時，由于孔中毛細孔壓力基本消失，不會增大混凝土的自收縮和毛細孔壓力滲透性；且因孔徑超細而不會產生碳化收縮[9]和結冰(冰點可達-40℃～-50℃)，故超微孔對混凝土耐久性的影響是十分有利的。在此孔徑范圍內，混凝土的強度與耐久性存在正比關系。
此外，由于混凝土的化學組成對耐久性的影響與孔隙結構對耐久性的影響具有相似性，主要體現在不同化學組分的化學鍵強度對耐久性的影響既有有利的一面，也有不利的一面（如增大材料表面的親水性）[6]；而不同化學組分的化學鍵強度對混凝土強度的影響基本是有利的。從而可以得知，隨著化學組成的變化，混凝土強度與耐久性的關系既存在正比情況，也存在反比情況。與孔隙結構對兩者關系的影響具有相似的規律。
從實踐上看，現代混凝土的發展歷史已接近200年，其生產技術一直在不斷地發展跨越，特別是近幾十年內出現了很大的變化。現今混凝土材料的化學組成、礦物組成和顆粒組成乃至水的摻量，都已經完全不同于當初混凝土工業發明的、世界性通用的20MPa混凝土，這導致硬化后的混凝土結構發生了相當大的變化。即使混凝土的強度一樣或相近，但其組成結構（尤其是膠凝材料的礦物組成和顆粒組成以及混凝土的孔結構）也不會相同，甚至差別很大，從而導致混凝土的耐久性發生較大變化。例如，高強混凝土的技術發展經過3個階段[10]：第一階段采用振動加壓等方法降低水灰比；第二階段采用高效減水劑降低水灰比；第三階段采用高效減水劑和礦物摻合料雙摻提高強度。三個階段生產的高強混凝土，其組成結構都有較大變化。雖然混凝土強度不斷提高，但其耐久性并不都是相應的提高，甚至有降低的現象。正如吳中偉先生在著作中所述[11]：“為了提高混凝土的強度，過去除采取降低水灰比的措施以改善孔結構外，還采取了其它一些有效措施，但卻帶進了某些不利于耐久性的因素，給土建工程造成了不小的損失。”
上述情況表明，混凝土強度與耐久性的對應關系是復雜的，而且是隨著混凝土組成結構的變化而變化的。在某一化學組成或孔結構的變化范圍內，兩者存在正比關系；而在另一化學組成或孔結構的變化范圍內，兩者存在反比關系。導致兩者關系發生根本轉變或較大變化的組成結構范圍，以及在每一范圍內的變化程度，還需進一步深入細致的研究。
3 結語
（1）混凝土的耐久性只屬于材料科學要素中的使用性能范疇，而不屬于性能范疇，故不能用研究性能的簡單思路去研究復雜的耐久性。在同一范疇內討論混凝土強度與耐久性的關系，應注意混凝土強度的時間概念，不同齡期混凝土強度與耐久性的相關性存在相反的情況。
（2）即使28d抗壓強度完全相同的混凝土，其組成結構也可能不同或差異較大，故其強度與耐久性的相關性也會隨之發生變化。
（3）在不同的混凝土組成結構范圍內，混凝土強度與耐久性的相關性分別存在正比關系和反比關系，更細致的內在規律還需不斷深入的研究。
1 混凝土強度概念的細化
混凝土材料的強度與其它大多數材料的強度有一個重要區別，即混凝土強度與時間的相關性十分密切，而且，不同組成結構的混凝土強度與時間的相關性又完全不同。通常，混凝土的強度是指28d抗壓強度，而混凝土的最高強度一般是5年強度。在很多情況下，這兩種強度并不成正比關系。也就是說28d抗壓強度相對較高的混凝土，其5年強度卻存在相對較低的情況；而28d抗壓強度相對較低的混凝土，其5年強度也存在相對較高的情況。如果說混凝土的強度與耐久性有關，且5年強度與耐久性有較好的相關性，那么28d抗壓強度與耐久性的相關性則是不確定的。因此，在討論混凝土強度與耐久性的關系時，闡述混凝土強度的概念一定要強調具體的齡期。也就是說應當將籠統的強度概念細化為具體的齡期強度，并且時刻謹記各齡期強度之間、尤其是早期強度與長期強度之間變化不定的對應關系。
另外，高強混凝土的概念也是一個十分粗略且不斷變化的概念。20世紀50年代，強度達到35MPa以上的混凝土就被認為是高強混凝土；60年代以后，40~50MPa的混凝土被認為是高強混凝土；到1980年以后，世界各國高強混凝土的強度標準也不盡相同。例如我國CECS104:99《高強混凝土技術規程》1.0.2條明確規定C50~C80級混凝土為高強混凝土。美國混凝土學會（ACI）、國際預應力混凝土聯合會（FIP）和歐洲混凝土委員會（CEB）在1990年、1992年公布的報告都將高強混凝土界定為大于或等于41MPa（不包括應用特種材料和技術制備的混凝土）。如果說高強混凝土與普通混凝土之間，強度（以下皆指28d強度）與耐久性的相關性不一致，也即強度與耐久性受其它因素影響發生變化的規律不一致（在混凝土組成結構和環境條件相同的情況下，其強度與耐久性之間有一定的對應關系，但這種對應關系會隨著組成結構和環境條件的變化而發生相似或相反的變化），且普通混凝土的強度與耐久性應呈正比，那么高強混凝土與普通混凝土的界限究竟應按多少MPa劃分（C35還是C50）才更加準確、合理呢？答案恐怕不是馬上就能確定的。兩者概念的定義是否合適都有待商榷。實際上，即使同屬于高強混凝土或普通混凝土，而且是強度等級完全相同的混凝土，其強度與耐久性的相關性也可能會發生變化。因為強度相同的混凝土組成結構有可能不同，故簡單地認為某種強度的混凝土耐久性好或差都是不嚴謹的。
2 混凝土強度、耐久性與組成結構的關系
從材料科學的四要素（合成、結構、性能和使用性能）來看，混凝土的標準強度即28d標養抗壓強度屬于四要素中的性能范疇，混凝土在使用條件下的實際強度屬于四要素當中的使用性能范疇；而混凝土的耐久性則只屬于使用性能范疇，不屬于性能范疇。因為混凝土耐久性包含的內容很多，它的主要指標幾乎都不能用一種固定的試驗方法來進行檢測和評價[1~3]。例如，混凝土的抗凍性是典型的與環境條件密切相關的使用性能，它沒有一種固定的通用方法來進行檢測和評價。目前，各種測試混凝土抗凍性的試驗方法（見GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》）均明確規定了其適用范圍，每種抗凍性試驗方法只能近似代表與其試驗條件相似的環境條件下混凝土的使用性能，而且用不同試驗方法測試的混凝土抗凍性之間并無明確的可比性。同樣，混凝土的抗滲性也與之類似。因此，只有將混凝土的抗凍性、抗滲性等概念進一步細化為具體環境條件下的抗凍性和抗滲性才能歸入混凝土的性能范疇，而籠統的抗凍性和抗滲性僅屬于混凝土的使用性能范疇。
由于混凝土的性能只取決于混凝土的組成結構，而混凝土的使用性能既取決于混凝土的組成結構，也取決于混凝土的環境條件，故兩種科學要素中的相同指標或不同指標之間的相關性都是不確定的。即使同屬于使用性能這一要素當中的不同指標，如混凝土的實際強度和耐久性，其相關性也是不確定的。因為這一要素同時受內部結構和外部環境兩種因素的影響，兩種因素單獨或同時發生變化，都會影響混凝土的強度和耐久性。這就決定了具有不同組成結構的混凝土在不同環境條件下，強度和耐久性之間變化規律的復雜性。所以，很難按混凝土強度的高低確定混凝土耐久性的好壞。假設混凝土組成結構及其所處環境條件在一定范圍內變化較小，其強度和耐久性也會有近似固定的對應關系；掌握了這種對應關系，也可以在此組成結構的變化范圍內，通過混凝土的強度間接了解混凝土的耐久性；但當混凝土組成結構發生較大變化時，這種對應關系就會隨之發生較大甚至相反的變化。在完全掌握這種變化規律之前，就無法在較大的組成結構變化范圍內，根據混凝土的強度了解混凝土的耐久性。
從理論上講，當混凝土組成結構發生較大變化時，其強度和耐久性隨之變化的規律可能具有相似性，也可能具有相反性，但不會具有完全相同的變化規律。例如，混凝土孔隙結構的相對細化，在很大的孔徑變化范圍內（無論是由大毛細孔變為微毛細孔，還是由微毛細孔變為超微孔）都會提高混凝土的強度；但在同樣的孔徑變化范圍內對混凝土耐久性的影響卻是變化的，既有有利的一面，也有不利的一面[4~6]。首先以混凝土的大氣抗凍性為例，混凝土孔徑的細化，可以使孔內水分的冰點降低，在這方面有利于提高混凝土的大氣抗凍性；但當混凝土孔徑由大毛細孔轉化為微毛細孔時，由于毛細孔凝結現象和毛細孔壓力的增加[4~7]，會使混凝土孔隙內部的含濕量增加，毛細孔壓力滲透性加大，自收縮裂紋增多，在這幾方面則不利于提高混凝土的大氣抗凍性；當不利因素的影響大于有利因素的影響時，就會造成混凝土大氣抗凍性的下降。另外，這些不利因素還會導致混凝土的抗碳化性、抗化學腐蝕性和鋼筋的耐銹蝕性等變差，從而使混凝土孔徑在此范圍內的細化，對混凝土耐久性的不利影響遠大于有利影響，造成混凝土耐久性的下降。可見，在此孔徑變化范圍內，混凝土強度與耐久性存在反比關系。但是當混凝土孔徑由微毛細孔轉化為超微孔時，由于孔中毛細孔壓力基本消失，不會增大混凝土的自收縮和毛細孔壓力滲透性；且因孔徑超細而不會產生碳化收縮[9]和結冰(冰點可達-40℃～-50℃)，故超微孔對混凝土耐久性的影響是十分有利的。在此孔徑范圍內，混凝土的強度與耐久性存在正比關系。
此外，由于混凝土的化學組成對耐久性的影響與孔隙結構對耐久性的影響具有相似性，主要體現在不同化學組分的化學鍵強度對耐久性的影響既有有利的一面，也有不利的一面（如增大材料表面的親水性）[6]；而不同化學組分的化學鍵強度對混凝土強度的影響基本是有利的。從而可以得知，隨著化學組成的變化，混凝土強度與耐久性的關系既存在正比情況，也存在反比情況。與孔隙結構對兩者關系的影響具有相似的規律。
從實踐上看，現代混凝土的發展歷史已接近200年，其生產技術一直在不斷地發展跨越，特別是近幾十年內出現了很大的變化。現今混凝土材料的化學組成、礦物組成和顆粒組成乃至水的摻量，都已經完全不同于當初混凝土工業發明的、世界性通用的20MPa混凝土，這導致硬化后的混凝土結構發生了相當大的變化。即使混凝土的強度一樣或相近，但其組成結構（尤其是膠凝材料的礦物組成和顆粒組成以及混凝土的孔結構）也不會相同，甚至差別很大，從而導致混凝土的耐久性發生較大變化。例如，高強混凝土的技術發展經過3個階段[10]：第一階段采用振動加壓等方法降低水灰比；第二階段采用高效減水劑降低水灰比；第三階段采用高效減水劑和礦物摻合料雙摻提高強度。三個階段生產的高強混凝土，其組成結構都有較大變化。雖然混凝土強度不斷提高，但其耐久性并不都是相應的提高，甚至有降低的現象。正如吳中偉先生在著作中所述[11]：“為了提高混凝土的強度，過去除采取降低水灰比的措施以改善孔結構外，還采取了其它一些有效措施，但卻帶進了某些不利于耐久性的因素，給土建工程造成了不小的損失。”
上述情況表明，混凝土強度與耐久性的對應關系是復雜的，而且是隨著混凝土組成結構的變化而變化的。在某一化學組成或孔結構的變化范圍內，兩者存在正比關系；而在另一化學組成或孔結構的變化范圍內，兩者存在反比關系。導致兩者關系發生根本轉變或較大變化的組成結構范圍，以及在每一范圍內的變化程度，還需進一步深入細致的研究。
3 結語
（1）混凝土的耐久性只屬于材料科學要素中的使用性能范疇，而不屬于性能范疇，故不能用研究性能的簡單思路去研究復雜的耐久性。在同一范疇內討論混凝土強度與耐久性的關系，應注意混凝土強度的時間概念，不同齡期混凝土強度與耐久性的相關性存在相反的情況。
（2）即使28d抗壓強度完全相同的混凝土，其組成結構也可能不同或差異較大，故其強度與耐久性的相關性也會隨之發生變化。
（3）在不同的混凝土組成結構范圍內，混凝土強度與耐久性的相關性分別存在正比關系和反比關系，更細致的內在規律還需不斷深入的研究。
