下水道系统、海洋工程、地下工程和其他潮湿环境中的混凝土结构很容易遭到细菌、真菌等微生物的附着和定植，影响混凝土的工作性能、力学性能和耐久性。在混凝土制备过程中，加入一些抗菌剂能有效抑制或杀灭细菌微生物，从而使得混凝土具备抗菌的性能，不仅能延长混凝土的使用寿命，还能够降低后期维护及维修成本。

1.抗菌剂的种类

根据组分的不同，常用于混凝土抗菌改性的抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂。

（1）无机抗菌剂在混凝土中应用的无机抗菌剂包括重金属（银、镍、钨）、金属化合物（钼酸银、氧化铜、氧化锌、钨酸钠、溴化钠）、NORGANIX（一种硅酸盐混凝土密封剂）、游离亚硝酸（FNA）以及纳米无机抗菌材料。金属或金属离子的抗菌活性的顺序是。Ag > Hg > Cu > Cd > Cr > Ni > Pb> Co > Zn > Fe。其中银和银离子化合物的抗菌活性效果最强，但由于成本较高，很少考虑用其作为抗菌剂。无机抗菌剂的特点为使用寿命长、耐高温，但有毒性等副作用。近几年研究发现，二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化铝等纳米材料都对微生物有良好的抑制作用。

（2）有机抗菌剂在混凝土中应用的无机抗菌剂包括季铵化合物、酞菁化合物、甲酸钙、烷基硝基溴化物、异噻唑啉、ConShield（一种高电荷阳离子聚合物）、ConBlockMIC（其活性成分为3-三甲氧基甲硅烷基丙基二甲基十八烷基氯化铵）。其中季铵化合物是最具代表性的有机抗菌剂，如硅烷季铵氯化物（SQA）和十六烷基甲基溴化铵，都已被广泛研究和应用。有机抗菌剂的特点是在短期内具有明显的杀菌效果，杀伤范围广，但耐温性差。此外，大多数有机杀菌剂最终不能有效地清除微生物，而且在微生物产生抗性后，最终可能导致受影响的表面出现新的微生物。

2.抗菌混凝土的性能

抗菌混凝土的制备通常有两种方法：

第一种是使用无机或有机的水泥基材料作为载体，将其涂在混凝土表面形成保护涂层，可以起到杀菌作用。

第二种是在预分散后直接将抗菌剂作为功能成分掺入混凝土混合料中。

第一种制备方法抗菌剂对混凝土的性能影响不大，第二种制备方法添加不同类型和数量的抗菌剂，抗菌混凝土会表现出不同力学性能，其中主要影响因素是抗菌剂的种类、掺量和混凝土的龄期。

（1）对掺入不同种类和掺量杀菌剂的混凝土7d、28d和56d抗压强度进行研究，发现掺入0.1%铜酞菁的混凝土28d抗压强度提高了60%，表明铜酞菁不仅增加了混凝土的流动性，而且加速了水泥水化，通过分散水泥促进了强度的发展。

（2）对掺入硝基钠抑制剂改性的四种水泥复合材料在7d、21d和28d时的强度发展进行研究，其中掺有硝基钠抑制剂的水泥复合材料28d抗压强度提高了26%。

（3）研究中发现含有抗真菌剂异噻唑啉的水泥砂浆的抗压和抗折强度几乎与未添加水泥砂浆的相同。因此，表明添加异噻唑啉/cabamate对水泥砂浆的抗压和抗弯强度几乎没有负面影响。

（4）采用抗菌防水外加剂（其中抗菌成分为镍和钨化合物）的混凝土抗压强度早期会降低，但在长期使用中抗压强度会有所提高。

目前对于抗菌混凝土的研究大多数仅限于实验室阶段，实际应用很少，需要现场试验验证抗菌混凝土的可行性。同时，抗菌混凝土的发展基于抗菌剂的进步，制造出新型高效、长效、广谱、环保的抗菌剂是研究者未来努力的目标。此外，抗菌混凝土凭借其卓越的抗菌性能，可能在抗击病毒的领域有更多的应用。特别是，现在世界上正处于新冠病毒流行期，世界各国正在建设新的医院或改善现有医院的设施，以便更好地治疗受感染的病人。