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海洋环境下,氯盐侵蚀是导致钢筋锈蚀及混凝土结构耐久性下降、服役寿命缩短的主要原因。在混凝土中适量地掺入矿渣、粉煤灰等矿物掺合料,可有效改善混凝土传输微结构,减缓海水中氯离子渗透至混凝土内钢筋表面的速率,提升其耐久性。基于这一背景,本文开展了3.5%氯化钠溶液中,不同矿渣和粉煤灰掺量的净浆-钢筋试件的浸泡腐蚀试验,研究了矿渣、粉煤灰等量替代水泥对钢筋混凝土结构抗氯盐侵蚀性能的影响,并分析了其影响机理,为海洋环境下的钢筋混凝土结构耐久性评估及寿命预测提供依据。本文的主要研究内容及结果如下:(1)采用Tafel极化法和电化学阻抗谱法,分析研究了各不同矿物替代量试件的开路电位、腐蚀电流密度、电荷转移电阻等电化学参数的时变规律。结果表明,以0%、20%矿渣、40%矿渣、10%粉煤灰、20%粉煤灰、10%矿渣+10%粉煤灰和20%矿渣+20%粉煤灰等量替代水泥后,试件C-A-3、20S-A-1、40S-A-3、10F-A-2、20F-A-1、10FS-A-2和20FS-A-4在3.5%NaCl溶液中分别浸泡150、360、420、450、510、600和690天后发生脱钝锈蚀。因此,矿渣和粉煤灰的单掺和复掺都能大大改善钢筋混凝土的抗氯盐侵蚀性能,且改善程度从大到小依次为:20%矿渣+20%粉煤灰>10%矿渣+10%粉煤灰>20%粉煤灰>10%粉煤灰>40%矿渣>20%矿渣。(2)采用饱水-干燥称重、SEM/EDS、XRD等测试方法分析了各试件的孔隙率、CS-H凝胶Ca/Si及物相组成的变化规律。结果表明,以不同配比的矿渣和粉煤灰等量替代水泥后,各试件的初始总孔隙率增大、C-S-H凝胶Ca/Si降低、C-S-H凝胶及Friedel’s盐含量增多;此外,随着矿物掺合料替代量的增多,上述变化幅度增大。因此,用矿渣和粉煤灰等量替代水泥后,浆体中C-S-H凝胶和Friedel’s盐含量的增多,是钢筋混凝土抗氯盐侵蚀性能提升的主要原因。(3)采用传统的氯离子滴定法和DY-2501B氯离子含量快速测试仪测量了各类试件的自由氯离子含量。结果表明,以不同配比的矿渣和粉煤灰等量替代水泥后,各试件的临界氯离子浓度都有不同程度的降低,降低幅度随着矿物替代量的增多而加大。因此,用矿渣和粉煤灰等量替代水泥后,钢筋混凝土抗氯盐侵蚀性能的提升与钢筋表面临界氯离子浓度的变化没有直接联系。