南海环境中存在许多破坏混凝土结构的侵蚀性介质,随着对海洋资源的开发利用,解决海工混凝土的耐久性问题尤为迫切。南海岛礁淡水资源紧缺,工程建设时希望对海水进行简单处理或直接用海水拌合制备混凝土。目前针对海洋环境下混凝土耐久性研究,多集中于考察单一环境因素下由外界扩散进入的侵蚀性离子（外渗侵蚀性离子）对混凝土性能的影响。因此,模拟南海不同环境条件,探究外渗及内掺Cl^-和SO₄^2-两种侵蚀性离子与水泥基材料的复杂交互作用,探明其作用机理,可以为海工建筑和海水制备混凝土提供理论指导与数据支持,具有重要的理论意义和工程应用价值。首先,采用物相分析、离子滴定和热分析等方法,以水泥基材料的氯离子结合量为评价指标,探究常温条件下侵蚀性离子即Cl^-和SO₄^2-外渗入水泥基材料后对水化产物的影响,揭示两种侵蚀性离子之间的交互作用机制。研究发现:水泥基材料对Cl^-的等温吸附曲线遵循线性变化规律,此规律不因标养龄期、是否存在骨料和SO₄^2-而改变;当Cl^-与SO₄^2-同时存在时,两种离子在扩散迁移与化学结合过程中均存在复杂竞争关系。其次,采用立式半浸的方法将试件放入模拟南海海水浓度和不同温湿度的环境箱中,通过对试件饱和区与非饱和区不同深度处的氯离子分布变化、物理性能变化及微观组成与形貌变化的分析,探明了多重因素复合作用下侵蚀性介质与水泥基材料的影响规律和作用机理,结果表明:当侵蚀溶液中Cl^-与SO₄^2-同时存在时,SO₄^2-对试件饱和区内Cl^-扩散迁移过程存在先促进后抑制作用,且环境温度对其影响显著,环境温度增加,促进作用提前且作用时间缩短,抑制作用随之提前而作用时间延长,此规律同样存在于非饱和区;由于毛细吸附能力随相对湿度降低而增强,试件非饱和区不同高度的自由氯离子和结合氯离子含量均随环境湿度降低而增加。当侵蚀溶液中Cl^-与SO₄^2-同时存在时,SO₄^2-占据Cl^-传输通道,从而抑制Cl^-传输。最后,模拟南海海水离子浓度,采用不同方式（内掺、内掺与外渗复合）引入侵蚀性离子,通过物相分析、水化热测试及微观形貌分析,探究内掺侵蚀性离子对水泥水化进程的影响及其腐蚀产物的稳定性。研究发现,内掺Cl^-和SO₄^2-均可以加速水泥水化,Cl^-的加速作用更明显。当含有Cl^-的盐溶液作为拌合水时,水泥水化10 h,内掺Cl^-主要通过加速C₃A溶解产生钙矾石以加速水泥水化;水泥水化1 d,产生Friedel盐,随着水泥水化的进行,钙矾石逐渐转变成Friedel盐,这主要由于钙矾石与铝相生成AFm,Cl^-置换AFm中的阴离子生成Friedel盐;水泥水化28d,Friedel盐已基本稳定存在;水泥水化90 d,部分Friedel盐转变为Kuzel盐。为了研究Friedel盐的稳定性,选取水化28d的海水拌合水泥基材料,将其浸泡在含有Cl^-的侵蚀溶液中,发现海水拌合的水泥基材料仍具有氯离子结合能力,但明显小于淡水拌合水泥基材料;侵蚀溶液中Cl^-促进Friedel盐生成,而SO₄^2-促进F盐分解。本文取得如下创新成果:模拟南海不同环境条件,采用立式半浸试验制度,探明了外渗Cl^-和SO₄^2-与不同温湿度复合作用对水泥基材料腐蚀作用的影响,揭示了南海环境多种侵蚀性介质外渗时与水泥基材料的交互作用机理;采用不同方式引入Cl^-和SO₄^2-,研究了Friedel盐和钙矾石在水化过程中的稳定性及转换关系,探明了Cl^-和SO₄^2-对水化进程的影响,揭示了不同方式引入侵蚀性离子对水泥基材料的交互作用机制,对研究南海环境海工建筑以及海水拌合混凝土具有重要意义。