随着我国经济增长,建筑业的蓬勃发展导致建设用砂的需求量大增,河砂资源过度开采造成严重环境生态问题的同时,河砂资源日益枯竭稀缺,寻找河砂资源的替代产品越发变得紧迫。我国海岸线狭长,海域国土面积辽阔,海水、海砂资源储备较为丰富,因此在此背景下,将海砂作为河砂的替代产品就成了解决问题的可能的有效途径之一。海砂在淡化过程中,存在淡化效率低、空间利用率低、经济效益不佳等凸出问题,尤为重要的是海砂淡化过程中会消耗大量的淡水资源,我国又是世界上主要缺水国家之一,大量淡水资源的消耗不满足可持续发展的需求。因此对于将海水、海砂直接应用于混凝土工程的试探性研究就变得意义重大。海水和海砂的直接使用必然会在混凝土中引入诱发钢筋锈蚀的劣化因子Cl-,如何固化Cl-成为海水和海砂直接应用中亟待解决的重要问题。本研究拟采用大掺量磨细矿粉的方式解决Cl-固化的问题,但磨细矿粉的大量掺入会不可避免的在混凝土中产生较多干燥收缩裂缝,鉴于此,本研究拟采取添加膨胀剂的方式来弥补混凝土收缩变形,避免裂缝的出现。综上所述,本研究拟采用人工模拟海砂与人工模拟海水作为基础原材料,复掺矿物掺合料和膨胀剂,通过试验研究海砂和海水混凝土直接应用的可行性并探讨可能存在的课题。本研究的主要自变量为矿物掺合料的掺量、膨胀剂加入与否以及内掺Cl-存在与否。本研究的所做的主要工作及所得研究成果如下所示:(l)试验材料层面确定了:人工模拟海砂及海水能够在本研究的范围内较好的模拟天然海砂及海水,人工模拟方法具有可行性及科学性;选用磨细矿粉作为矿物掺合料、HP-CSA作为膨胀剂在本研究范围内的合理性与优越性;以及各试验原材料在本研究范围内具有良好的相容性。(2)进行了人工模拟海砂海水混凝土的抗压强度试验,分别研究分析了标养组与水养组试样各龄期抗压强度同磨细矿粉掺量、HP-CSA膨胀剂存在与否、内掺Cl-存在与否之间的关系,并以标养组试样的抗压强度为因变量进行了多元线性回归分析,将回归所得经验公式的计算结果同实测数据进行了对比分析研究。(3)进行了人工模拟海砂海水混凝土的加速碳化试验,研究了混凝土碳化深度同磨细矿粉掺量、HP-CSA膨胀剂存在与否、内掺Cl-存在与否之间的关系,并以碳化深度为因变量进行了多元线性回归分析,将回归所得经验公式的计算结果同实测数据进行了对比分析研究。对代表性的混凝土碳化预测模型进行了文献调研与研究,并采用本试验数据对张翼模型等4个经典模型进行了验证,分析了适用性及误差原因。(4)进行了人工模拟海砂海水混凝土的水溶性Cl-含量检测试验及人工孔溶液的碱度检测试验。因试验材料中含有较多的Cl-、矿物掺合料对固化Cl-有一定的效果,但并不显著。HP-CSA的使用对于磨细矿粉的固化作用没有负面影响。