下水道系統(tǒng)、海洋工程、地下工程和其他潮濕環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)很容易遭到細(xì)菌、真菌等微生物的附著和定植，影響混凝土的工作性能、力學(xué)性能和耐久性。在混凝土制備過程中，加入一些抗菌劑能有效抑制或殺滅細(xì)菌微生物，從而使得混凝土具備抗菌的性能，不僅能延長混凝土的使用壽命，還能夠降低后期維護(hù)及維修成本。

1.抗菌劑的種類

根據(jù)組分的不同，常用于混凝土抗菌改性的抗菌劑分為無機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑。

（1）無機(jī)抗菌劑在混凝土中應(yīng)用的無機(jī)抗菌劑包括重金屬（銀、鎳、鎢）、金屬化合物（鉬酸銀、氧化銅、氧化鋅、鎢酸鈉、溴化鈉）、NORGANIX（一種硅酸鹽混凝土密封劑）、游離亞硝酸（FNA）以及納米無機(jī)抗菌材料。金屬或金屬離子的抗菌活性的順序是。Ag > Hg > Cu > Cd > Cr > Ni > Pb> Co > Zn > Fe。其中銀和銀離子化合物的抗菌活性效果最強(qiáng)，但由于成本較高，很少考慮用其作為抗菌劑。無機(jī)抗菌劑的特點(diǎn)為使用壽命長、耐高溫，但有毒性等副作用。近幾年研究發(fā)現(xiàn)，二氧化鈦、氧化鋅、氧化銅、氧化鋁等納米材料都對微生物有良好的抑制作用。

（2）有機(jī)抗菌劑在混凝土中應(yīng)用的無機(jī)抗菌劑包括季銨化合物、酞菁化合物、甲酸鈣、烷基硝基溴化物、異噻唑啉、ConShield（一種高電荷陽離子聚合物）、ConBlockMIC（其活性成分為3-三甲氧基甲硅烷基丙基二甲基十八烷基氯化銨）。其中季銨化合物是最具代表性的有機(jī)抗菌劑，如硅烷季銨氯化物（SQA）和十六烷基甲基溴化銨，都已被廣泛研究和應(yīng)用。有機(jī)抗菌劑的特點(diǎn)是在短期內(nèi)具有明顯的殺菌效果，殺傷范圍廣，但耐溫性差。此外，大多數(shù)有機(jī)殺菌劑最終不能有效地清除微生物，而且在微生物產(chǎn)生抗性后，最終可能導(dǎo)致受影響的表面出現(xiàn)新的微生物。

2.抗菌混凝土的性能

抗菌混凝土的制備通常有兩種方法：

第一種是使用無機(jī)或有機(jī)的水泥基材料作為載體，將其涂在混凝土表面形成保護(hù)涂層，可以起到殺菌作用。

第二種是在預(yù)分散后直接將抗菌劑作為功能成分摻入混凝土混合料中。

第一種制備方法抗菌劑對混凝土的性能影響不大，第二種制備方法添加不同類型和數(shù)量的抗菌劑，抗菌混凝土?xí)憩F(xiàn)出不同力學(xué)性能，其中主要影響因素是抗菌劑的種類、摻量和混凝土的齡期。

（1）對摻入不同種類和摻量殺菌劑的混凝土7d、28d和56d抗壓強(qiáng)度進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)摻入0.1%銅酞菁的混凝土28d抗壓強(qiáng)度提高了60%，表明銅酞菁不僅增加了混凝土的流動(dòng)性，而且加速了水泥水化，通過分散水泥促進(jìn)了強(qiáng)度的發(fā)展。

（2）對摻入硝基鈉抑制劑改性的四種水泥復(fù)合材料在7d、21d和28d時(shí)的強(qiáng)度發(fā)展進(jìn)行研究，其中摻有硝基鈉抑制劑的水泥復(fù)合材料28d抗壓強(qiáng)度提高了26%。

（3）研究中發(fā)現(xiàn)含有抗真菌劑異噻唑啉的水泥砂漿的抗壓和抗折強(qiáng)度幾乎與未添加水泥砂漿的相同。因此，表明添加異噻唑啉/cabamate對水泥砂漿的抗壓和抗彎強(qiáng)度幾乎沒有負(fù)面影響。

（4）采用抗菌防水外加劑（其中抗菌成分為鎳和鎢化合物）的混凝土抗壓強(qiáng)度早期會(huì)降低，但在長期使用中抗壓強(qiáng)度會(huì)有所提高。

目前對于抗菌混凝土的研究大多數(shù)僅限于實(shí)驗(yàn)室階段，實(shí)際應(yīng)用很少，需要現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證抗菌混凝土的可行性。同時(shí)，抗菌混凝土的發(fā)展基于抗菌劑的進(jìn)步，制造出新型高效、長效、廣譜、環(huán)保的抗菌劑是研究者未來努力的目標(biāo)。此外，抗菌混凝土憑借其卓越的抗菌性能，可能在抗擊病毒的領(lǐng)域有更多的應(yīng)用。特別是，現(xiàn)在世界上正處于新冠病毒流行期，世界各國正在建設(shè)新的醫(yī)院或改善現(xiàn)有醫(yī)院的設(shè)施，以便更好地治療受感染的病人。