【摘 要】
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海洋工程面临淡水缺乏问题,若采用海水拌养混凝土,将会极大降低海洋工程原材料运输周期和成本,对我国海洋工程建设具有重要意义。此外,耐久性问题是海洋工程建设的首要难题之一。硅酸盐水泥（OPC）是目前使用最广泛的水泥,海水中的硫酸盐和镁盐会与OPC水化产物反应,生成膨胀性矿物,导致混凝土开裂。随后,氯离子会随海水进入裂缝,到达钢筋表面,引起钢筋锈蚀,最终导致结构破坏。因此,亟需研发一种使用海水拌合、抗海
【基金项目】
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国家自然科学基金（51702082）；
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海洋工程面临淡水缺乏问题,若采用海水拌养混凝土,将会极大降低海洋工程原材料运输周期和成本,对我国海洋工程建设具有重要意义。此外,耐久性问题是海洋工程建设的首要难题之一。硅酸盐水泥（OPC）是目前使用最广泛的水泥,海水中的硫酸盐和镁盐会与OPC水化产物反应,生成膨胀性矿物,导致混凝土开裂。随后,氯离子会随海水进入裂缝,到达钢筋表面,引起钢筋锈蚀,最终导致结构破坏。因此,亟需研发一种使用海水拌合、抗海水侵蚀的混凝土材料。近年来,我国科研人员研发出两种新型硫铝酸盐水泥,即高贝利特硫铝酸盐水泥（HB-CSA）和矿渣硫铝酸盐水泥（S-CSA）,两种水泥具有强度高、抗渗性好、抗海水侵蚀等优异特性,在海工建设方面具有很大的发展潜力和应用前景。本文系统研究了海水对两种水泥力学性能的影响及机理,研究结果可为两种水泥在海洋工程中的应用提供理论依据,并为海工混凝土提供新的材料支撑和技术保障。本文试验研究了海水拌合和海水养护对HB-CSA和S-CSA胶砂抗压和抗折强度的影响;进一步研究了海水拌合和海水养护对两种水泥水化放热规律、孔溶液、水化产物、孔结构的影响;揭示了海水拌合和海水养护对两种水泥力学性能的影响机理。主要结论如下:海水拌合:（1）海水拌合导致HB-CSA和S-CSA胶砂的后期抗压强度提高,OPC胶砂的后期抗压强度降低,三种水泥胶砂的抗折强度基本不变;（2）海水拌合对HB-CSA和S-CSA的早期水化过程无明显影响,水化产物AFt生成量略有增加,AFt可填充毛细孔,改善水泥石的孔结构和密实度,从而对抗压强度起到提升作用;而海水拌合导致OPC的早期水化明显加快,除主要水化产物外还有片状Friedel盐生成,且有少量水化产物溶出,少量水化产物溶出导致水泥石的孔隙率提高,结构更加疏松,抗压强度随之降低。海水养护:（1）海水养护导致HB-CSA和S-CSA胶砂的后期抗压强度略有降低,降低幅度明显小于OPC,三种水泥胶砂的抗折强度均明显提高;（2）海水养护导致HB-CSA和S-CSA的主要水化产物AFt生成量略有增加,而OPC水化产物Ca（OH）2被消耗,且AFt和Friedel盐生成量均有所增加。后期AFt生成伴随的较大膨胀应力不利于水泥石结构的密实以及抗压强度的发展。
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