混凝土的耐久性一直是混凝土设计中的重点。随着国家西部大开发的战略转移,越来越多基础建筑落于西部,如西气东输、特高压地下混凝土工程等。而我国西部盐湖地区条件复杂,由于氯离子、硫酸根离子的腐蚀,当地混凝土的服役寿命还没到设计年限就已经失效。因此盐湖地区混凝土的耐久性问题制约着西部基础建设的可持续发展。本文通过查阅大量文献,针对西部盐湖地区易发生的氯离子、硫酸盐腐蚀,展开了一系列研究。本文选取粉煤灰、矿渣粉、硅粉三种矿物掺合料为研究对象,设计16种混凝土配合比,采用快速氯离子迁移系数法(RCM法)和电通量法两种方法探索矿物掺合料与混凝土抗氯离子侵蚀性能的关系;采用干湿硫酸盐循环方法,从抗压强度、孔隙结构、微观形貌与水化产物结构等角度探索矿物掺合料与混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的关系,最后建立了混凝土结构寿命预测模型,研究内容有以下方面:(1)混凝土的配合比设计与优化。混凝土的防腐性能主要通过掺矿物掺合料的途径予以实现。因此,配合比设计时考虑了矿物掺合料的单掺、双掺、三掺,在满足强度及和易性的条件下共设计了 16种配合比(包括不掺掺合料的基准配合比)。试验结果表明:16种配合比的混凝土 28d抗压强度到达C35,新拌混凝土坍落度达到180～220mm,含气量控制在4%～6%。(2)矿物掺合料与氯离子渗透性能研究。本文采用快速氯离子迁移系数法(RC M法)和电通量法两种方法对28d龄期的混凝土抗氯离子性能展开研究。研究结果表明:16种配合比的混凝土氯离子迁移系数(RCM)均小于9×10-12m2/s,电通量均小于1400C;粉煤灰及矿渣粉单掺时均可明显降低混凝土的渗透性,掺合料双掺时,混凝土的抗氯离子性能好于单掺情况;掺合料三掺时,混凝土的抗氯离子性能又好于双掺情况。(3)矿物掺合料与混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究。本文采取硫酸盐干湿循环方法,将16种配合比的混凝土进行硫酸盐干湿循环试验,并与标准养护条件下的混凝土对比,从混凝土表面特征、抗压强度、耐蚀系数三个角度研究矿物掺合料与混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的关系。研究结果表明:90次干湿循环后,侵蚀试件与标养对比试件在外观上才有较大差异。粉煤灰及矿渣粉单掺时均可明显提高混凝土的抗硫酸盐性能,掺合料双掺三掺时,混凝土的抗硫酸盐性能好于单掺情况。(4)混凝土防腐蚀机理研究。本文以吸水动力学、扫描电镜(SEM)、X-射线(X RD)等方法来分析不同防腐混凝土的水化产物结构、孔隙结构与其防腐性能的内在联系机制。研究结果表明:在硫酸盐侵蚀下,各种混凝土的孔隙率、平均孔径随干湿循环次数的增加出现先减后增、孔均匀性逐渐变差的特征。在标养条件下,混凝土随着掺合料掺量的提高和养护龄期的增长,氢氧化钙晶含量大量减少,出现孔少孔小趋势,结构更加密实,经过90d硫酸盐循环后,不掺矿物掺合料的基准混凝土试样中含有较多钙矾石,并呈酥松多孔,而矿物掺合料单掺、双掺、三掺时的试样密实程度逐渐提高,氢氧化钙和钙矾石含量相应减少。(5)混凝土寿命预测研究。本文基于Duracrete模型建立混凝土结构耐久性寿命的评估模型。研究结果表明:该模型适用于防腐混凝土寿命预测,掺矿物掺合料时,预测的寿命明显高于矿物掺合料不掺的情况,并且矿物掺合料三掺时,混凝土寿命最长。