随着我国海洋战略的实施,远海岛礁工程建设快速发展,其混凝土建设用砂主要来源于内地,运距远、成本高。海砂、珊瑚砂等海洋资源的利用,成为发展趋势。但是,海洋资源的直接使用,将引入大量氯离子,易诱发钢筋锈蚀,带来混凝土耐久性的潜在风险。利用水泥基材料固化和阻迁氯离子,是降低氯离子诱发钢筋锈蚀风险的有效技术途径。本文依托“十三五”国家重点研发计划子课题“海砂混凝土中氯离子固化与新型阻迁技术的研究与应用”（2016YFC0701003-5）,提出了基于内源氯离子原位固化、高效阻迁与动态捕捉相结合的新模型,设计了原位固化材料、高效阻迁材料和动态捕捉材料,并探明了其作用机理,形成内源氯离子固化与阻迁材料体系设计方法。创新性成果如下:（1）针对海砂混凝土中的内源氯离子,提出原位固化、高效阻迁、动态捕捉相结合的氯离子固化与阻迁模型:针对海砂表面自由氯离子,设计原位固化材料,促进氯铝酸钙等产物的形成,实现氯离子原位固化;设计高效阻迁材料,细化孔结构,堵塞氯离子迁移通道,阻止氯离子的迁移;针对孔溶液中的氯离子,设计动态捕捉材料,缓慢释放钡离子,促进硫铝酸钙中硫酸根离子与氯离子的交换,形成氯铝酸钙,实现氯离子的动态捕捉;在此基础上,形成基于活性铝相促进氯铝酸盐生成的原位固化、基于纳微米硅铝质材料改性孔结构的高效阻迁、基于含钡缓释材料的动态捕捉相结合的氯离子固化与阻迁新技术。（2）原位固化材料,基于水化早期的铝-氯反应生成氯铝酸盐原理,通过增加活性铝相含量,调整铝相分布,促进氯铝酸钙的形成,从而化学固化自由氯离子。预处理粉煤灰PFA引入高反应活性铝相,当其掺量为40%时,7 d提升氯离子固化率9.25%,XRD和TG等微观测试结果表明,PFA火山灰反应活性强,释放大量铝相元素,增加氯铝酸盐生成量。无机富铝外加剂AAH引入活性铝,在4%掺量时提升7 d氯离子固化率3.65%,27Al NMR等测试表明,AAH增加水泥体系中的活性铝含量,促进氯铝酸盐生成。有机外加剂TIPA提升铝相活性,在0.05%掺量时7 d提升氯离子固化率11.40%,离子溶出测试等结果表明,TIPA加速铝元素溶出速率,提升氯铝酸盐生成量。基于原位固化材料的研究,形成了通过增加铝相含量和提升铝相反应活性,以促进氯铝酸盐生成的氯离子固化技术。（3）高效阻迁材料研究中,提出通过细化孔结构、堵塞离子迁移通道,实现水泥基材料的氯离子高效阻迁。纳米Si O2（NS）掺量0.5%时,在28 d和90d使氯离子阻迁和固化率增加4.44%和5.80%,29Si NMR和MIP等结果表明,NS加速水泥-粉煤灰体系的水化过程,增加水化相含量,降低孔隙率,堵塞氯离子迁移通道。纳米Al2O3（NA）掺量为4%时28 d和90 d增加氯离子阻迁和固化率2.57%和7.63%,27Al NMR和MIP等结果表明,NA的水化反应增加水化相含量,细化孔结构,降低氯离子迁移速率。纳微米硅铝质材料UFA在7 d提升氯离子阻迁和固化率13.24%,SEM等结果表明,UFA早期火山灰活性高,生成大量水化相,增加密实度,减少氯离子迁移的快速通道。基于高效阻迁材料的研究,形成了硅铝质纳微米材料细化孔隙结构,堵塞氯离子迁移通道的氯离子阻迁技术。（4）动态捕捉材料,基于浆体结构形成后的钡-硫-铝-氯反应原理,提出了钡离子化学干预硫铝酸盐、生成氯铝酸盐,设计并制备含钡缓释材料。含钡缓释ALG材料3%掺量时,90 d提升氯离子固化率12.15%,说明ALG材料可以释放钡离子形成对氯离子的捕捉。含钡缓释EP材料3%掺量时,240 d增加氯离子固化率13.10%,表明其在长龄期时具有稳定的氯离子捕捉能力。基于动态捕捉材料的研究,形成了含钡缓释材料转化硫铝酸盐生成氯铝酸盐的氯离子捕捉技术。（5）基于氯离子固化与阻迁材料研究成果,通过优选复配原位固化材料和高效阻迁材料,合成制备了氯离子阻迁固化外加剂。在中马友谊大桥示范工程所用砂氯离子含量为0.13%条件下,氯离子阻迁固化剂改性混凝土的氯离子阻迁和固化率达到60%以上,同时增加了混凝土力学性能,延长了工程结构服役寿命,为我国远海岛礁工程建设提供了重要的技术参考。