提高混凝土耐久性有助于延长结构使用寿命，减轻维护与重建需求，是水泥、混凝土行业重要的碳减排途径之一，对我国的双碳战略意义重大。混凝土生产、使用等过程产生的碳排放可通过生命周期评价（LCA）进行计算，而混凝土材料与结构的高耐久化既需要材料、结构层面的设计，也影响其使用寿命与维护频次。提高混凝土耐久性能否产生环境收益、如何利用LCA准确量化这一效应，受到国内外学者的广泛关注。

文章首先回顾了混凝土耐久性设计的基本方法、混凝土耐久性破坏基本原理及寿命计算模型，指出了与混凝土环境效应有关的耐久性问题，并提出三种量化混凝土耐久性的基本方法：实验参数、原材料用量及使用寿命（图1）。对比认为，实验参数具有灵活便捷的特点，但其往往与混凝土制备、使用等过程产生的环境效应不具备直接关联；原材料用量受材料、结构设计，维修方式等多因素影响，计算较为复杂。相比来说，使用寿命是量化耐久性最直接的方式，但其依赖于可靠的寿命预测模型，比较适合碳化、氯离子等环境。

图1 影响混凝土环境效应的耐久性问题及其量化方法

进一步研究发现，在混凝土（结构）设计阶段引入寿命预测模型，优化结构设计方法，可以有效降低混凝土（结构）生命周期内的环境影响总量（图2）。这一设计方法被称为基于性能的耐久性设计方法（Performance-based design method），与传统的条文型设计方法（Perspective design method）形成对应。通过计算基于性能的耐久性设计所需的材料总量，能够量化混凝土（结构）耐久性，并减少结构使用寿命不足、维修频次过高产生的负面作用，是准确评价混凝土耐久性相关环境效应的关键（图3）。

图2 通过基于性能的设计方法优化混凝土（结构）的环境影响总量

通过梳理各方法，文章提出了基于耐久性的LCA方法框架（图4）。这一方法框架整合了上述两种耐久性设计方式，利用基于性能的设计方法实现碳化、氯离子等环境下的耐久性优化，并通用于其他环境类别。在此基础上，文章论述了该领域的发展趋势：开发适用于不同环境的寿命预测模型，探索更加便捷的耐久性量化方法，开展新材料、新技术的耐久性与环境效应研究，制订基于环境效应的混凝土设计规范等。

图4 基于耐久性的LCA框架简图