随着国内建设事业的飞速发展,钢筋混凝土使用量逐年增大,其耐久性问题日益突出。混凝土中的钢筋锈蚀是导致混凝土失效的主要原因之一,而氯离子又是引发混凝土中钢筋锈蚀的首要原因。在我国沿海地区,钢筋混凝土处于高氯盐的服役环境,加之近年来资源环境压力增大,使用海砂配制混凝土已形成一定规模,使得氯离子引发混凝土钢筋锈蚀的问题更加严重。国外研究和应用表明,使用矿物掺合料和阻锈剂是有效解决混凝土钢筋锈蚀问题的技术途径之一。目前研究和应用较多的矿物掺合料是矿渣、粉煤灰和硅灰,而对偏高岭土的应用研究较少。偏高岭土是一种具有较高火山灰活性的铝硅酸盐矿物材料,掺入混凝土后能较好地发挥其火山灰效应和填充效应,提高混凝土耐久性。混凝土中的氯离子可分为固化态氯离子和游离态氯离子,只有当游离态氯离子浓度超过临界值时,才会引发钢筋锈蚀。当混凝土中的氯离子量一定时,其固化态的氯离子越多,则游离态氯离子越少,引发钢筋锈蚀的几率也越低。本文以偏高岭土为矿物掺合料,重点研究偏高岭土水泥石的氯离子固化能力及影响因素,并在此基础上研究氯离子固化机理;研究偏高岭土与阻锈剂在海水海砂混凝土中的协同作用对钢筋锈蚀的影响。研究表明:①偏高岭土部分替代水泥能有效提高水泥石的氯离子固化能力,在0～40%掺量范围内,随着偏高岭土掺量的增大,水泥石的氯离子固化率随之提高。②XRD和SEM/EDS分析结果表明偏高岭土掺入水泥净浆后能显著提高水化产物中弗里德尔盐的含量,而且在水化产物C-S-H凝胶中含有部分氯离子。水化产物对氯离子的固化能力主要表现在弗里德尔盐和C-S-H凝胶对氯离子的化学固化和物理吸附。③养护温度和环境因素对偏高岭土水泥石的氯离子固化能力有较大影响。高温养护降低偏高岭土水泥石中弗里德尔盐的含量,从而降低其固化氯离子能力;硫酸盐的存在不利于偏高岭土水泥石固化氯离子;金属阳离子对偏高岭土水泥石的氯离子固化能力影响较大,水泥石在不同氯盐中的固化氯离子能力大小依次为CaCl₂﹥MgCl₂﹥KCl﹥NaCl;浸泡液pH值增大,将降低偏高岭土水泥石的氯离子固化率。④偏高岭土部分替代水泥能显著提高混凝土的物理力学性能和降低混凝土氯离子渗透能力。在本试验条件下,偏高岭土掺量在0～20%范围内,其抗压强度随掺量的提高而增大,氯离子渗透性随之降低。⑤偏高岭土部分替代水泥配制海水海砂混凝土能有效延缓钢筋锈蚀的发生,偏高岭土掺量在10～20%范围内,随着偏高岭土掺量的增加,不同浸烘循环次数的钢筋锈积率和失重率减小,且大幅低于不掺偏高岭土时的钢筋锈积率和失重率。⑥偏高岭土和有机、复合型阻锈剂在海水海砂混凝土中的协同作用对钢筋的缓蚀效果较好,其中有机型阻锈剂和20%偏高岭土及复合阻锈剂和15%偏高岭土的钢筋缓蚀效果最为明显;偏高岭土和无机型阻锈剂在海水海砂混凝土中的协同作用对钢筋的缓蚀效果较差,其缓蚀效果低于单掺偏高岭土时的情况,当阻锈剂掺量较大时,有加速钢筋锈蚀的作用。