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礁石砂骨料是在港湾疏浚、航道疏通过程中挖出的礁石和矿化珊瑚的混合物,因为其质轻、多孔、孔隙率大、吸水性强,按照混凝土骨料学术分类,其应属于天然轻骨料的一种。在不破坏自然条件和节约陆地资源的情况下,利用岛礁上建设过程中产生的礁石砂作为混凝土骨料来源,设计制备礁石砂骨料混凝土,这对于岛礁设施建设过程中减少陆地资源的运输,充分利用施工尾渣,从而降低建设成本、降低环境负荷具有重要的意义。本文结合礁石砂的理化特性,依据材料性能要求设计胶凝材料的组成,制备礁石砂骨料混凝土。根据礁石砂骨料粗糙多孔的特点,以改善混凝土工作性为重点进行混凝土配合比设计,系统研究其物理力学性能和微观结构,探索活性矿物掺合料改善其力学性能和耐久性能的原理和关键技术。采用净浆包覆处理,开发了高性能礁石混凝土。利用XRD、TG-DSC、SEM、MIP等技术方法测试矿物掺合料对礁石砂骨料混凝土中孔结构、水化产物的组成、硬化浆体与骨料的界面过渡区等方面的变化。实验研究表明:（1）通过正交试验设计分析水灰比、水泥用量和砂率对礁石砂混凝土强度的影响规律,结果表明实验原材料的最优组合为水灰比0.4,水泥用量420kg/m3,砂率38%。通过辅助胶凝材料偏高岭土与粉煤灰、矿渣的复掺可以使礁石混凝土强度提高13.8%-34.7%。（2）礁石砂混凝土与同配合比条件下的普通河砂混凝土相比,其早期强度发展较快,后期强度发展缓慢,28d强度低于普通河砂混凝土。其中三掺粉煤灰（15wt%）、矿粉（15wt%）、偏高岭土（5wt%）普通河砂混凝土样28d强度达到49.3MPa;三掺粉煤灰（15wt%）、矿粉（15wt%）、偏高岭土（5wt%）礁石砂混凝土样28d强度达到47.8MPa,较未掺掺合料的礁石砂混凝土强度增加了21%。（3）通过对比标准养护下的礁石砂混凝土水化产物相与热重分析可知,礁石砂混凝土和河砂混凝土具有相同的水化产物,其28d水化产物为钙矾石、氢氧化钙、水化硅酸钙与水化铝酸钙。矿物掺合料使得礁石砂混凝土的结构更加致密,提高了礁石砂骨料混凝土的强度,对于单掺组合效果最好是单掺5wt%偏高岭土;复掺组合效果最好的是复掺15wt%矿粉和5wt%偏高岭土。孔结构分析可知,矿物掺合料加入,优化了礁石砂混凝土的孔结构,使得礁石砂混凝土孔径细化,孔径分布更加合理,致密度提高。（4）礁石砂混凝土早龄期的抗氯离子渗透性能优于普通河砂混凝土,其28d的氯离子扩散系数为3.6×10-12m2/s,根据混凝土氯离子扩散系数评价指标,评价礁石砂混凝土氯离子渗透性为中等。其中单掺5wt%偏高岭土、复掺15wt%矿粉与5wt%偏高岭土可以显著降低礁石砂混凝土的氯离子扩散系数,降幅分别达66.7%、79.2%,氯离子扩散系数评价分别为中等、低等;三掺15wt%粉煤灰、15wt%矿粉和5wt%样偏高岭土礁石砂混凝土氯离子扩散系数最小,氯离子扩散系数评价为低。（5）礁石砂混凝土的干燥收缩率大于相同配合比的普通河砂混凝土,无论单掺、复掺及三掺矿物掺合料均可以降低礁石砂混凝土的干燥收缩,其中三掺15wt%FA、15wt%S和5wt%MK组的干燥收缩值降幅达50%以上。礁石砂混凝土的早龄期碳化深度低于同标号河砂混凝土,随着龄期的增加,礁石砂混凝土碳化深度最终高于河砂混凝土。粉煤灰的加入,增加了礁石砂混凝土的碳化深度,而矿粉和偏高岭土的加入,降低礁石砂混凝土的碳化深度。（6）与未采用净浆包覆处理组相比,采用不同矿物掺合料净浆包覆处理礁石骨料均大幅度降低了礁石砂混凝土的氯离子扩散系数和碳化深度,其中掺入5%偏高岭土复合20%粉煤灰、10%矿渣的作用最为显著,礁石砂混凝土的氯离子渗透系数降低到1.8×10-12m2/s,降幅达69.1%。通过净浆包覆处理与礁石骨料的内养护特性,使得礁石骨料混凝土内部形成具有基体致密而骨料内部多孔的特点,从而形成高孔隙率低渗透率混凝土结构。