当地下水含较高浓度的碳酸和氯离子时，碳酸水溶液对地下混凝土结构的腐蚀会导致氯离子在混凝土中的迁移更快。本工作研究了碳酸水溶液环境里氯离子在砂浆中的迁移特性，用X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG-DTG)和扫描电子显微镜(SEM-EDS)分析了碳酸水溶液-氯离子侵蚀下净浆侵蚀产物以及微观形貌的变化。结果表明：碳酸水溶液侵蚀前期，氢氧化钙和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶脱钙碳化生成碳酸钙填充了砂浆的孔隙结构，抑制了氯离子在砂浆中的迁移；侵蚀后期，由于碳酸钙的溶解以及低钙硅比的C-S-H凝胶转变为无定型硅胶共同导致了砂浆孔隙率增大，氯离子在砂浆中的迁移加快；碳酸水溶液侵蚀导致了水泥基材料中Friedel’s盐的分解以及C-S-H凝胶吸附氯离子能力的下降；降低水灰比能增加砂浆抗碳酸水溶液侵蚀能力及降低氯离子的迁移速度。

研究了水泥-蔗渣灰(SCBA)-矿粉(BFS)三元胶凝材料组成对海砂砂浆中钢筋交流阻抗谱、开路电位和腐蚀电流密度的影响，同时测定了砂浆的氯离子含量、pH值和水化产物。结果表明：随着蔗渣灰掺量增加，钢筋的腐蚀速率和[Cl-]/[OH-]值增大。随着矿粉掺量的增加，钢筋的腐蚀速率明显减小，[Cl-]/[OH-]值在养护早期增大，28 d后略微减小。复掺15%蔗渣灰和15%矿粉时两者具有较好的协同作用，有效增大了保护层电阻和电荷转移电阻，提高了钝化膜的稳定性，使砂浆中的钢筋腐蚀速率相比参照组降低了31.86%，其钢筋的抗腐蚀能力最佳。

本文通过氮气吸附和脱附试验对超高性能混凝土(UHPC)的孔结构进行分析, 研究了钢纤维体积掺量和矿物掺合料体积掺量对UHPC在不同静水压力作用下氯离子传输行为的影响, 并结合扫描电镜和能谱仪进行UHPC的微观形貌分析。结果表明: 钢纤维的掺入增大了UHPC基体孔隙体积, 矿渣的掺入能够降低基体孔隙率, 早期蒸养后再标准养护至28 d时, 大量掺入粉煤灰会使总孔隙率增大; 随着静水压力的增大, 同一深度下的氯离子浓度和表观氯离子扩散系数也增大, 在2 MPa作用下更为显著; 自由氯离子含量和总氯离子含量呈线性关系, 钢纤维的掺入降低了氯离子结合能力, 而矿渣和粉煤灰的掺入能有效提升氯离子结合率, 氯离子结合率最高可达到46.29%; 扫描电镜和能谱分析试验发现钢纤维锈蚀仅发生在UHPC表面。

水泥基材料的氯离子结合能力主要取决于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Friedel’s盐的含量及其稳定性, 两者的含量越高、稳定性越好, 水泥基材料的氯离子结合能力越强。对水泥基材料氯离子结合能力的分析需考虑多种因素的影响, 如水泥种类、矿物掺合料种类、温度、氯离子浓度、阳离子类型、硫酸盐侵蚀和碳化等因素, 它们会通过直接影响C-S-H凝胶和Friedel’s盐的生成量, 或间接影响孔隙液pH值和离子浓度改变C-S-H凝胶和Friedel’s盐的稳定性, 进而影响其物理吸附能力与化学结合能力, 促使氯离子重新结合或释放, 导致氯离子结合能力变化显著。本文综述了上述影响因素下, 水泥基材料中C-S-H凝胶和Friedel’s盐含量、稳定性的变化, 及其对氯离子结合能力的影响, 并为今后的研究方向提出了建议。