将石灰石生产过程中产生的石灰石粉加以回收利用,不仅减少了资源浪费与环境污染,还能作为掺合料取代部分水泥,减少水泥用量以降低水泥生产过程中的碳排放,达到良好的经济、环保效益。然而由于石灰石粉本身特性,导致硫酸盐环境下结构的耐久性能劣化严重,限制了石灰石粉的应用。为了解决掺石灰石粉水泥基材料在硫酸盐环境下性能劣化的问题,本文设计不同配合比的掺石灰石粉水泥砂浆和混凝土,得到不同硫酸盐侵蚀环境下的性能劣化规律,并结合试件微观结构和侵蚀产物物相演变,揭示宏观性能与微观性能之间的联系,探究硫酸盐侵蚀机理。主要研究内容与成果如下:1、探究不同粒径、掺量的石灰石粉水泥砂浆在常温（20℃）及低温（5℃）硫酸盐侵蚀9个月过程中的性能劣化规律,采用热重分析结合XRD/Rietveld分析对侵蚀产物进行定量计算,并结合FTIR和SEM/EDS研究微观结构。结果表明,在常温和低温的环境中,均表现为石灰石粉掺量越多,试件抗压强度下降越大。在常温下,石灰石粉粒径越小,试件抗压强度下降越少,而在低温下结果相反,小粒径石灰石粉反而更不利。微观试验结果表明,试件强度性能劣化与侵蚀产物含量有关,常温下样品中石膏的含量越多,试件强度下降越严重;低温下样品中碳硫硅钙石和石膏的含量越多,试件劣化程度越高。2、研究了常温下5%、10%浓度的MgSO4和Na2SO4溶液对掺30%石灰石粉水泥砂浆性能的影响,探究不同种类和浓度的硫酸盐侵蚀产物和作用机理。XRD和SEM/EDS结果表明,除了石膏和钙矾石外,Mg SO4溶液侵蚀产物中还有M-S-H凝胶,而Na2SO4溶液侵蚀产物中则含有Na2SO4晶体。比较试件强度性能,侵蚀9个月时5%浓度Mg SO4溶液对试件的破坏程度高于10%浓度溶液,而Na2SO4中10%浓度溶液对试件的破坏程度高于5%浓度溶液。综合比较试件外观及强度劣化程度,Na2SO4溶液比Mg SO4溶液更具有破坏力。3、研究了温度对掺石灰石粉水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响,常温下主要是传统的石膏型和钙矾石型硫酸盐侵蚀破坏,低温下试件性能劣化加剧,表现为碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀破坏。采用热重分析结合XRD/Rietveld分析定量计算,侵蚀9个月时石膏的数量由侵蚀3个月时的50.1%增长到64.6%,碳硫硅钙石数量由1.8%增长到12.3%,钙矾石数量由6.0%减少到0.3%,侵蚀产物物相演变规律揭示了碳硫硅钙石的生成是直接反应机理和钙矾石转变机理二者共同作用的结果。4、采用单一质心法设计水泥-石灰石粉-粉煤灰-矿粉的四元胶凝材料体系,对不同胶凝材料组成的混凝土进行150次硫酸盐干湿循环侵蚀。抗压强度耐蚀系数结果表明,掺入粉煤灰/矿粉能够有效改善掺石灰石粉混凝土抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能,抗侵蚀性能最优的胶凝材料组成设计为水泥:石灰石粉:矿粉为4:1:1。综合微观试验结果可知,矿物掺合料与石灰石粉的协同效应改善了混凝土的微观结构,提高了抗侵蚀性能。