海水-海砂混凝土研究進(jìn)展

文章編號(hào)：1671-3559（2024）02-0184-10DOI：10.13349/j.cnki.jdxbn.20231219.001

摘要： 針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的大規(guī)模應(yīng)用導(dǎo)致淡水、 河砂資源短缺的現(xiàn)狀，對(duì)海水-海砂混凝土國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及應(yīng)用進(jìn)行綜述，包括海水和海砂自身材料特性以及海水-海砂混凝土水泥基材料的水化過(guò)程、 水化硅酸鈣微結(jié)構(gòu)發(fā)展、 力學(xué)性能、 耐久性及內(nèi)部鋼筋銹蝕；總結(jié)當(dāng)前海水-海砂混凝土研究成果并分析主要不足，指出海水-海砂混凝土作為一種凝結(jié)硬化快速、 耐久性較差且易銹蝕鋼筋的低成本混凝土材料，未來(lái)研究重點(diǎn)是將海水-海砂混凝土配合纖維增強(qiáng)復(fù)合材料形成組合結(jié)構(gòu)、 完善不同養(yǎng)護(hù)方式及條件對(duì)海水-海砂混凝土的影響及海水-海砂混凝土在真實(shí)復(fù)雜條件下的耐久性。

關(guān)鍵詞： 海水-海砂混凝土； 水泥水化； 力學(xué)性能； 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料； 耐久性

中圖分類號(hào)： TU528

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

開放科學(xué)識(shí)別碼（OSID碼）：

Research Progress on Seawater-Sea Sand Concrete

HOU Weixing1， QIN Lei1， GUO Panpan2， LYU Yinghui1， SHEN Haiyou1， ZHAO Peng1， 3

（1. School of Civil Engineering and Architecture， University of Jinan， Jinan 250022， Shandong， China;

2. Engineering Research Institute of Appraisal and Strengthening of Shandong Jianzhu University Co.， Ltd.， Jinan 250014，

Shandong， China; 3. Scientific Research Office， The Palace Museum， Beijing 100009， China）

Abstract： Aiming at the status of freshwater and river sand resources shortage due to large-scale application of concrete structures， research progress and application of seawater-sea sand concrete at home and abroad were reviewed， including material properties of seawater and sea sand as well as hydration process of seawater-sea sand concrete cementitious materials， development of hydrated calcium silicate microstructure， mechanical properties， durability， and internal steel corrosion. Current research achievements of seawater-sea sand concrete were summarized and main shortcomings were analyzed. As a low-cost concrete material with rapid setting and hardening， poor durability， and easy corrosion of steel bars， future research focuses of seawater-sea sand concrete were pointed out to be formation of combined structure of seawater-sea sand concrete with fiber reinforced polymers， refinement of effects of different maintenance methods and conditions on seawater-sea sand concrete， and durability of seawater-sea sand concrete under real and complex conditions.

Keywords： seawater-sea sand concrete; cement hydration; mechanical property; fiber reinforced polymer; durability

中國(guó)作為海洋大國(guó)， 海域國(guó)土面積約為3×106 km2， 擁有6 500多個(gè)海島，大陸海岸線長(zhǎng)度達(dá)1.8×104 km，蘊(yùn)藏著豐富的海洋資源，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略地位。南海作為中國(guó)與世界各地重要的海上走廊，擁有21條國(guó)際航線，承擔(dān)了60%的外貿(mào)運(yùn)輸。為了維護(hù)我國(guó)在南海諸島的領(lǐng)土和主權(quán)完

收稿日期： 2022-12-02""""""""" 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時(shí)間：2023-12-20T14：49：47

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52108214）；中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目（2022M710816）

第一作者簡(jiǎn)介： 侯衛(wèi)星（1999—），男，安徽阜陽(yáng)人。碩士研究生，研究方向?yàn)橥聊竟こ滩牧?。E-mail： 1146264780@qq.com。

通信作者簡(jiǎn)介： 趙鵬（1986—），男，山東臨沂人。副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橥聊竟こ滩牧?。E-mail： cea_zhaop@ujn.edu.cn。

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整［1］，同時(shí)為我國(guó)“一帶一路”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”建設(shè)提供海上中轉(zhuǎn)站，方便物資運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)國(guó)防和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，南海島礁擴(kuò)建及哨所建立將是建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵步驟。21世紀(jì)是公認(rèn)的“海洋世紀(jì)”，2015年國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等部門聯(lián)合發(fā)布《推動(dòng)共建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動(dòng)》，習(xí)近平同志在中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)報(bào)告中明確要求“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”［2］。隨著海洋發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，濱海港口碼頭、 跨海大橋、 船舶修理廠的修建，以及在島礁開展科研、 教育、 生態(tài)環(huán)境保護(hù)和軍事基地等方面的建設(shè)，都對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的完善提出了巨大的需求。

混凝土因易于澆筑、 材料豐富、 價(jià)格低廉且性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于各項(xiàng)工程建設(shè)，然而我國(guó)城市進(jìn)程的加速發(fā)展導(dǎo)致每年消耗建筑用砂質(zhì)量高達(dá)3×109 t［3］，大規(guī)模建筑致使河砂資源匱乏現(xiàn)象愈演愈烈。中國(guó)近海海砂資源總量約為7×1010 m3［4］，2020年公布數(shù)據(jù)［5］顯示， 2019年我國(guó)海砂等近海資源開采實(shí)現(xiàn)增加值1.94×1010元， 但是海砂攜帶海水中的氯鹽、 硫酸鹽、 鎂鹽等成分對(duì)混凝土的力學(xué)性能及耐久性造成了許多不確定的影響。 雖然海砂資源經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的淡化處理后可以作為混凝土原材料使用； 但是會(huì)造成建造成本的大幅度提高， 因此在大力發(fā)展海洋戰(zhàn)略背景下， 為了全力推動(dòng)海砂資源的有效利用， 研究海水-海砂混凝土對(duì)促進(jìn)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高國(guó)家國(guó)防安全具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

歐美國(guó)家和日本等早在20世紀(jì)20年代已經(jīng)成功采用相關(guān)技術(shù)措施將海水和海砂用于拌制鋼筋混凝土，并在海岸工程中推廣應(yīng)用［6］，而我國(guó)對(duì)海水-海砂混凝土的研究、制備及工程推廣、應(yīng)用起步相對(duì)較晚。本文中對(duì)海水-海砂混凝土國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及應(yīng)用進(jìn)行綜述，總結(jié)當(dāng)前海水-海砂混凝土研究成果，分析現(xiàn)存的研究問(wèn)題與不足，并對(duì)未來(lái)研究重點(diǎn)進(jìn)行展望。

1" 海水和海砂的材料特性

早在20世紀(jì)20年代，美國(guó)學(xué)者開始使用海水-海砂混凝土并進(jìn)行相關(guān)研究［7］。第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)在西太平洋的大量海島利用海砂制備混凝土，用于修建橋梁、公路和機(jī)場(chǎng)等建筑工程。1959年，日本用海水和海砂分別取代淡水和河砂，并采用高爐水泥拌和混凝土建成了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的肥前長(zhǎng)崎鼻燈塔，目前仍在使用［8］。20世紀(jì)60年代，英國(guó)用海砂代替河砂作為混凝土的原材料，新加坡城市的擴(kuò)張等也應(yīng)用海砂作為原材料。除此以外，用海砂作為混凝土結(jié)構(gòu)骨料的沿海工程還有丹麥大貝爾特跨海大橋、 荷蘭鹿特丹港等。我國(guó)于20世紀(jì)80年代開始將海砂混凝土用于工程建設(shè)，如山東省三山島金礦在建設(shè)過(guò)程中啟用當(dāng)?shù)睾Ｉ埃抑两袢栽诜燮冢?］；江蘇省連云港連島大壩在施工時(shí)使用海水拌和混凝土，至今已建成超過(guò)30 a［10］。

海水中含有大量且種類繁多的無(wú)機(jī)鹽離子，如氯離子（Cl-）、 硫酸根離子（SO2-4）、 鎂離子（Mg2+）、 鈉離子（Na+）等。同時(shí)，地理環(huán)境的不同使得不同海域天然海水的化學(xué)成分有一定差異。表1所示為我國(guó)部分海港海水的化學(xué)成分及含量［11］。

海砂與河砂顆粒級(jí)配相近， 但是海水的長(zhǎng)期沖刷作用使海砂的顆粒更細(xì)且更均勻。 相較于河砂， 海砂顆粒內(nèi)部孔洞更多， 因此力學(xué)強(qiáng)度更低。 海砂顆粒比河砂顆粒表面更光滑，因此相對(duì)于河砂，海砂與凝膠材料的黏結(jié)力較小。 海砂所處海洋環(huán)境中含有較多貝殼和珊瑚碎屑以及更少的泥，同時(shí)， 經(jīng)海水長(zhǎng)時(shí)間浸泡，海砂攜帶一定的無(wú)機(jī)鹽離子。與海水一樣，不同海域海砂的化學(xué)成分及顆粒級(jí)配有所差別。表2所示為我國(guó)不同海域海砂化學(xué)成分及含量［12-14］。海水和海砂中主要離子為Cl-、 SO2-4和Mg2+，這些離子在水泥基材料水化和凝結(jié)及使用過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生或好或壞的影響，從而使水泥基材料水化凝結(jié)過(guò)程、 微觀結(jié)構(gòu)、 宏觀力學(xué)性能及耐久性發(fā)生一定的改變。為了探索海水和海砂對(duì)水泥基材料性能的影響規(guī)律，使海水和海砂建材資源化盡早成為現(xiàn)實(shí)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行大量研究。

2" 海水-海砂混凝土的性能

2.1" 水泥水化過(guò)程

硅酸鹽水泥作為應(yīng)用最廣泛的水泥，主要熟料礦物成分為硅酸三鈣（C3S）、 硅酸二鈣（C2S）、 鋁酸三鈣（C3A）和鐵鋁酸四鈣（C4AF）。水泥基材料的水化過(guò)程即礦物熟料、石膏與拌和用水反應(yīng)生成水化硅酸鈣（C-S-H）凝膠、氫氧化鈣［Ca（OH）2］、 鈣礬石（AFt）等一系列水化產(chǎn)物的過(guò)程。其中熟料礦物成分按反應(yīng)活性由大到小的順序?yàn)镃3A、 C3S、 C4AF、 C2S， C3A先與石膏發(fā)生反應(yīng)生成AFt，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，SO2-4含量減小到一定程度，AFt因穩(wěn)定性較差而生成單硫型硫鋁酸鈣（AFm）。

C3S與C2S的水化產(chǎn)物為C-S-H凝膠和Ca（OH）2。由于C2S的反應(yīng)活性較低，因此C2S對(duì)水泥基材料的影響主要體現(xiàn)在長(zhǎng)期性能［15-16］。

以上為淡水水泥基材料水化的主要化學(xué)反應(yīng)，而海水和海砂中含有多種類的無(wú)機(jī)鹽離子，這些離子的參與使水泥基材料水化過(guò)程更復(fù)雜。de Weerdt等［17］研究表明，含量較大的Cl-與C3A發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成穩(wěn)定的Friedel鹽（C3A·CaCl2·10H2O），F(xiàn)riedel鹽加快水泥基材料的水化，并且有利于材料早期強(qiáng)度的發(fā)展。

海水中SO2-4也與C3A生成AFt， 并且海水中的SO2-4含量較大， AFt不能及時(shí)轉(zhuǎn)化成AFm， 因此相對(duì)于淡水拌和， 水化早期材料內(nèi)部AFt含量更大。 AFt具有膨脹性， 在水化早期可填充材料內(nèi)部的孔隙， 優(yōu)化孔隙結(jié)構(gòu)， 加快材料的稠化， 對(duì)實(shí)現(xiàn)水泥基材料的早凝和早強(qiáng)性能有一定的促進(jìn)作用。 Parthasarathy等［18］研究了海水水泥漿體的早期水化行為，結(jié)果表明，水化漿體樣品微觀結(jié)構(gòu)致密，孔隙細(xì)化，材料完整性更好，抗壓強(qiáng)度較高，高溫失質(zhì)量性能較好，初凝和終凝時(shí)間縮短，海水中的離子會(huì)加快C3S和C3A的水化反應(yīng)。盧美媛［19］對(duì)比了海水水泥凈漿與淡水水泥凈漿的水化時(shí)間，結(jié)果表明： 海水組的初凝時(shí)間為231 min，終凝時(shí)間為272 min，淡水組的初凝時(shí)間為235 min，終凝時(shí)間為288 min，由此得出海水對(duì)水泥水化有促進(jìn)作用且主要體現(xiàn)在終凝階段的結(jié)論；通過(guò)對(duì)比海水水泥凈漿、淡水水泥凈漿和氯化鈉（NaCl）溶液水泥凈漿24 h和3 d水化熱測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海水組的水化放熱速率極值大于淡水組與NaCl溶液組的，并且海水組在水化初始期、休眠期和加速期3個(gè)水化階段時(shí)間最短，驗(yàn)證了海水能促進(jìn)水泥水化的結(jié)論，并且對(duì)水泥水化的促進(jìn)作用不全是由海水中的Cl-導(dǎo)致的，其他離子也有一定的促進(jìn)作用。肖建莊等［20］研究表明，除氯鹽外，海水中的硫酸鹽等鹽類也會(huì)加速C3S等水泥熟料在水中的溶解，從而加快水泥水化。

海水和海砂中的無(wú)機(jī)鹽離子促使水泥基材料早期生成較多有利于水泥基材料早期強(qiáng)度發(fā)展的Friedel鹽。 無(wú)機(jī)鹽離子中SO2-4參與水化反應(yīng)而生成AFt， AFt因膨脹性而具有的填充作用也有利于水泥基材料早期強(qiáng)度的發(fā)展。 海水和海砂所攜帶的Mg2+與水化體系中的氫氧根離子（OH-）反應(yīng)生成氫氧化鎂［Mg（OH）2］， Mg（OH）2繼續(xù)與SiO2反應(yīng)生成水化硅酸鎂（M-S-H）。 這些產(chǎn)物中的Friedel鹽和AFt雖然可以提高材料早期強(qiáng)度， 但是后期隨著產(chǎn)物逐漸增多， Friedel鹽和AFt的膨脹性會(huì)破壞水泥基材料的孔隙， 使水泥基材料產(chǎn)生微裂縫， 密實(shí)度降低， M-S-H則會(huì)抑制水化后期C-S-H的生成， 不利于水泥基材料后期強(qiáng)度的發(fā)展， 導(dǎo)致水泥基材料的長(zhǎng)期強(qiáng)度降低，耐久性劣化。

2.2" 水泥基材料C-S-H微結(jié)構(gòu)演變

由于海水和海砂會(huì)使水泥基材料在水化過(guò)程中的水化產(chǎn)物和含量發(fā)生一定改變，而水化凝結(jié)過(guò)程決定材料微觀結(jié)構(gòu)的發(fā)展，因此海水和海砂對(duì)水泥基材料微觀結(jié)構(gòu)也造成一定影響。海水和海砂中攜帶的無(wú)機(jī)鹽離子使得水泥基材料水化過(guò)程產(chǎn)生更多穩(wěn)定的Friedel鹽和具有膨脹性的AFt等，這些水化產(chǎn)物填充于材料內(nèi)部的孔隙，使得水泥基材料前期的孔隙結(jié)構(gòu)更致密。Khatibmasjedi等［21］研究表明，海水會(huì)使水泥漿體的孔隙率減小，導(dǎo)致孔隙尺寸的細(xì)化。梅軍帥［22］使用掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)珊瑚礁砂水泥砂漿進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)珊瑚礁砂與水泥的黏結(jié)

界面過(guò)渡區(qū)更致密，原因是珊瑚礁砂可持續(xù)釋放碳酸鈣，使得界面過(guò)渡區(qū)生成大量方解石晶體，并且珊瑚礁砂所具有的吸水率高、表面粗糙的特點(diǎn)更有利于漿體的黏結(jié)。伍鎮(zhèn)凱［23］對(duì)比了淡水水泥凈漿和海水水泥凈漿的微觀結(jié)構(gòu)，壓汞試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)養(yǎng)護(hù)齡期為28 d時(shí)，海水水泥凈漿的毛細(xì)孔孔徑明顯小于淡水水泥凈漿的，海水水泥凈漿的孔隙率為17.24%，淡水水泥凈漿的孔隙率為22.03%，表明使用海水拌和不僅可降低水泥凈漿的孔隙率，而且可優(yōu)化孔隙結(jié)構(gòu)。對(duì)養(yǎng)護(hù)齡期為28 d的海水水泥凈漿和淡水水泥凈漿進(jìn)行X射線衍射（XRD）分析的結(jié)果顯示，海水水泥凈漿和淡水水泥凈漿的水化產(chǎn)物基本相同，但是海水水泥凈漿中存在

較多含Cl-的Friedel鹽。通過(guò)對(duì)比海水水泥凈漿和淡水水泥凈漿的SEM掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)養(yǎng)護(hù)齡期為7 d時(shí)，海水水泥凈漿中的水化產(chǎn)物即為團(tuán)聚球狀

C-S-H凝膠，而淡水水泥凈漿的水化產(chǎn)物為棱柱形針狀C-S-H凝膠，是AFt與Ⅰ型C-S-H的混合物，表明海水能加速水泥水化的進(jìn)行。通過(guò)對(duì)比淡水拌和的海砂砂漿與河砂砂漿發(fā)現(xiàn)，海砂砂漿的孔隙結(jié)構(gòu)小于河砂砂漿的，說(shuō)明海砂的加入也可以改善砂漿的孔隙結(jié)構(gòu)，原因與海水可細(xì)化水泥漿體孔隙結(jié)構(gòu)的原因類似，即海砂自身所攜帶的海水鹽分可促進(jìn)水化的進(jìn)行，從而改善孔隙結(jié)構(gòu)。對(duì)海砂水泥砂漿和河砂水泥砂漿進(jìn)行XRD分析的結(jié)果與海水水泥凈漿和淡水水泥凈漿的對(duì)比結(jié)果類似，即水化產(chǎn)物基本相同，海砂砂漿中發(fā)現(xiàn)了含Cl-的Friedel鹽，而河砂砂漿中只發(fā)現(xiàn)了殘留的石膏。通過(guò)對(duì)海砂水泥砂漿和河砂水泥砂漿進(jìn)行SEM分析發(fā)現(xiàn)，河砂顆粒與水泥漿體間的連接更致密，而海砂顆粒與水泥漿體間出現(xiàn)脫落的情況，原因是海砂顆粒表面更光滑，顆粒與水泥漿體間的咬合作用更小。

雖然海水和海砂有利于水泥基材料早期微結(jié)構(gòu)的發(fā)展和孔隙的優(yōu)化， 但是隨著水化的進(jìn)行， 越來(lái)越多有膨脹性的水化產(chǎn)物的產(chǎn)生對(duì)材料的結(jié)構(gòu)優(yōu)化有不利影響。 盧美媛［19］研究表明： 相對(duì)于淡水水泥凈漿， 海水水泥凈漿在養(yǎng)護(hù)齡期為1、 3、 7、 28 d時(shí)孔隙率分別減小3.49%、 2.54%、 4.98%、 1.72%，說(shuō)明海水對(duì)水泥凈漿的孔隙優(yōu)化作用在后期減弱，原因是隨著水化的進(jìn)行，海水中的Cl-和SO2-4與熟料礦物反應(yīng)生成的膨脹性水化產(chǎn)物逐漸積累，造成水泥漿體內(nèi)部微裂縫產(chǎn)生，從而減小孔隙優(yōu)化作用。對(duì)海水水泥凈漿和淡水水泥凈漿進(jìn)行SEM分析發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)護(hù)齡期為1 d的海水水泥凈漿和淡水水泥凈漿中均發(fā)現(xiàn)了絮狀水化產(chǎn)物，但是海水組的絮狀產(chǎn)物更細(xì)，當(dāng)養(yǎng)護(hù)齡期為7 d時(shí)，2組水化產(chǎn)物變?yōu)槠瑺睿窍鄬?duì)于淡水組，海水組水化產(chǎn)物更均勻。嚴(yán)乾［24］對(duì)養(yǎng)護(hù)齡期為28、 90、 180、 360 d的海水-海砂砂漿進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果顯示，海水-海砂砂漿初期毛細(xì)孔隙隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加而逐漸減小，但是后期M-S-H、 AFt和Friedel鹽逐漸增加，使內(nèi)部基體生成微裂縫，這也是海水-海砂混凝土后期強(qiáng)度降低的主要原因之一。

綜上，海水-海砂水泥基材料的水化產(chǎn)物種類與淡水河砂水泥基材料的基本一致，主要不同在于各水化產(chǎn)物在不同齡期的含量差異。海水和海砂所攜帶的無(wú)機(jī)鹽離子會(huì)加快水泥基材料水化和微結(jié)構(gòu)的發(fā)展，使得水泥基材料早期水化產(chǎn)物分布更均勻，材料孔隙更小，微觀結(jié)構(gòu)更致密，但是隨著水化的進(jìn)行，M-S-H、 AFt和Friedel鹽的逐漸累積使材料內(nèi)部基體會(huì)產(chǎn)生微裂縫，孔隙結(jié)構(gòu)劣化；而海砂除自身所攜帶的無(wú)機(jī)鹽離子外，相較于河砂，顆粒表面更光滑，該性質(zhì)對(duì)海砂與膠凝材料的黏結(jié)有不利影響。

2.3" 海水-海砂混凝土力學(xué)性能

關(guān)于海水-海砂混凝土的力學(xué)性能，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍得出類似結(jié)論， 即海水-海砂混凝土早期抗壓強(qiáng)度高于普通混凝土的。 Adeyemi等［25］認(rèn)為，海水混凝土在3月內(nèi)的抗壓強(qiáng)度一直高于淡水混凝土的抗壓強(qiáng)度， 并且海水混凝土的抗壓強(qiáng)度并不會(huì)下降。 Islam等［26］研究表明， 無(wú)論是采用海水還是淡水養(yǎng)護(hù)， 海水-海砂混凝土的7 d抗壓強(qiáng)度始終高于普通混凝土的， 原因是在混凝土最初攪拌過(guò)程中，海水中的鹽分會(huì)促進(jìn)水泥水化。寧博等［27］的研究也證明了在制備高強(qiáng)度混凝土?xí)r， 海砂能提高混凝土的強(qiáng)度， 且在養(yǎng)護(hù)齡期為3、 7、 28 d時(shí)， 海砂混凝土的抗壓強(qiáng)度始終高于河砂混凝土的， 且早期強(qiáng)度發(fā)展較快。 陳宗平等［28］分別使用海水和淡水拌和海砂制備混凝土， 結(jié)果表明， 海水-海砂混凝土養(yǎng)護(hù)至28 d時(shí)抗壓強(qiáng)度較高，延性較差，原因是海水中的Cl-、 SO2-4等鹽類物質(zhì)與水泥的水化產(chǎn)物鋁酸鈣或單硫型硫鋁酸鈣結(jié)合產(chǎn)生膨脹性物質(zhì)AFt，短期內(nèi)有利于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密化，促進(jìn)了混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展。

關(guān)于海水-海砂混凝土的長(zhǎng)期力學(xué)性能，國(guó)內(nèi)外學(xué)者則得出了相近的結(jié)論，即相較于普通混凝土，海水-海砂混凝土的后期強(qiáng)度發(fā)展較慢且有一定程度的降低。Islam等［26］研究表明，雖然使用海水拌和可以提高混凝土的早期抗壓強(qiáng)度，但180 d抗壓強(qiáng)度損失10%左右。Wegian［29］研究發(fā)現(xiàn)海水混凝土抗壓強(qiáng)度在養(yǎng)護(hù)28 d后下降， 并認(rèn)為這是海水中的鹽分在混凝土內(nèi)部結(jié)晶造成的。 Kaushik等［30］分別采用海水和淡水拌和混凝土并暴露于海洋環(huán)境中研究海水混凝土、 普通混凝土的性能變化， 結(jié)果表明， 海水混凝土早期抗壓強(qiáng)度較高， 但是在暴露18月后，海水混凝土抗壓強(qiáng)度比普通混凝土抗壓強(qiáng)度低5%～10%。文獻(xiàn)［20，31］中對(duì)比強(qiáng)度等級(jí)分別為C20、 C30、 C40、 C50的海水-海砂混凝土和普通混凝土的抗壓強(qiáng)度，結(jié)果顯示： 海水-海砂混凝土和普通混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著時(shí)間的發(fā)展而不斷改變，相較于普通混凝土，海水-海砂混凝土7 d抗壓強(qiáng)度提高13%～52%， 28 d抗壓強(qiáng)度降低5%， 90 d抗壓強(qiáng)度降低約15%，180 d抗壓強(qiáng)度則降低18%～29%，表明海水和海砂對(duì)混凝土的早期抗壓強(qiáng)度發(fā)展起到促進(jìn)作用，但是對(duì)長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度發(fā)展則有不利影響。相比于強(qiáng)度等級(jí)相同的普通混凝土，海水-海砂混凝土的抗拉劈裂強(qiáng)度降低3%～17%，靜彈性模量降低2%～14%。嚴(yán)乾［24］認(rèn)為： 海水中的OH-與Ca2+不斷反應(yīng)生成Ca（OH）2，Ca（OH）2的增加導(dǎo)致C-S-H凝膠的含量減小，從而導(dǎo)致水泥基材料后期強(qiáng)度降低。同時(shí)，海水中MgCl2與C-S-H反應(yīng)生成Mg（OH）2，Mg（OH）2再與SiO2反應(yīng)生成的M-S-H在后期抑制C-S-H凝膠的生成，這也是海水拌和水泥基材料后期強(qiáng)度降低的重要原因。

在實(shí)際工程應(yīng)用中， 混凝土建筑物與構(gòu)筑物面臨復(fù)雜多樣的服役環(huán)境和動(dòng)力荷載作用， 因此除了靜態(tài)力學(xué)滿足使用要求外， 混凝土在不同環(huán)境中的強(qiáng)度發(fā)展情況和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能均影響混凝土能否應(yīng)用于實(shí)際工程。 Abrams［7］將海水混凝土和淡水混凝土分別置于空氣中和淡水中養(yǎng)護(hù)， 結(jié)果顯示：在空氣中養(yǎng)護(hù)的海水混凝土的抗壓強(qiáng)度始終低于淡水混凝土的， 這種情況在早期即3月內(nèi)較明顯， 后期即1 a后，海水混凝土的抗壓強(qiáng)度逐漸接近淡水混凝土的；而在淡水中養(yǎng)護(hù)的海水混凝土7 d抗壓強(qiáng)度高于淡水混凝土的，28 d抗壓強(qiáng)度低于淡水混凝土的。由此可知，養(yǎng)護(hù)環(huán)境和方式的不同對(duì)海水混凝土的強(qiáng)度發(fā)展產(chǎn)生一定影響。嚴(yán)乾［24］研究發(fā)現(xiàn)，海水-海砂混凝土的抗壓強(qiáng)度受動(dòng)荷載影響更大，區(qū)別于普通混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著加載壓力的增大而提高，這可能與海水-海砂混凝土復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)。劉濤［32］對(duì)海水-海砂水泥砂漿進(jìn)行靜力加載試驗(yàn)，結(jié)果顯示： 漿體的抗壓強(qiáng)度峰值隨加載速率的不同而表現(xiàn)出較強(qiáng)的離散性，且在養(yǎng)護(hù)齡期為180 d時(shí)達(dá)到最大值，之后抗壓強(qiáng)度隨時(shí)間的增加而緩慢下降；觀測(cè)海水-海砂水泥砂漿破壞后的微觀結(jié)構(gòu)并分析劣化機(jī)制，發(fā)現(xiàn)海水-海砂混凝土易在Ca（OH）2晶體、 AFt晶體、 單氯型氯鋁酸鈣和三氯型氯鋁酸鈣晶體處產(chǎn)生微裂縫，這些晶體所在位置為海水-海砂水泥基材料的薄弱點(diǎn)。

綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，可以得出以下結(jié)論：海水-海砂混凝土前期強(qiáng)度發(fā)展迅速； 后期強(qiáng)度發(fā)展速率小于或等于普通混凝土的，后期強(qiáng)度有一定程度的降低。原因是海水和海砂所攜帶的無(wú)機(jī)鹽離子，如Cl-和SO2-4，加快了混凝土早期水化，產(chǎn)生更多Friedel鹽和AFt，使得混凝土前期強(qiáng)度較高，后期隨著膨脹性水化產(chǎn)物的逐漸累積，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，造成混凝土碳化程度的加大和耐久性劣化，混凝土后期強(qiáng)度有所降低。相較于普通混凝土，海水-海砂混凝土的強(qiáng)度發(fā)展受養(yǎng)護(hù)環(huán)境和方式的影響，應(yīng)變率效應(yīng)更明顯。

2.4" 鋼筋銹蝕

海水和海砂所攜帶的多種離子雖然可以加快水泥基材料的水化，但是也造成混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕，其中含量最大的Cl-能降低混凝土的堿度，破壞鋼筋表面的鈍化膜，在鋼筋表面形成原電池，導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕，鋼筋腐蝕產(chǎn)物使混凝土保護(hù)層開裂和剝落。同時(shí)，鹽類強(qiáng)化腐蝕環(huán)境的離子通路，使混凝土的歐姆電阻減小，從而加速電化學(xué)腐蝕過(guò)程，加快鋼筋銹蝕［33］。這也是海水和海砂未能廣泛應(yīng)用于混凝土拌制的主要原因之一。

礦物摻合料對(duì)混凝土具有良好的改性作用， 其中增大混凝土對(duì)游離態(tài)Cl-的吸附固化作用可作為抑制海水-海砂混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕的方向。 水泥基材料的Cl-固化能力主要取決于水化鋁酸鈣和C-S-H的含量，其中C-S-H的鈣硅比越小，對(duì)Cl-吸附固化能力越強(qiáng)。曹青等［34-35］研究了偏高嶺土、 礦渣、 鋼渣和粉煤灰對(duì)水泥凈漿Cl-固化能力的影響，結(jié)果表明： 摻加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的礦物摻合料對(duì)水泥凈漿的Cl-固化能力提升明顯，4種摻合料的加入分別使水泥凈漿的Cl-固化能力提升65.9%、 55.3%、 43.9%、 26.8%。在混凝土拌和中預(yù)摻質(zhì)量占膠結(jié)料質(zhì)量的分?jǐn)?shù)為1.6%的Cl-與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的礦物摻合料， 通過(guò)對(duì)比鋼筋銹蝕造成混凝土開裂所需時(shí)間的長(zhǎng)短檢驗(yàn)不同礦物摻合料對(duì)混凝土中鋼筋銹蝕的延緩作用， 發(fā)現(xiàn)摻加偏高嶺土、 粉煤灰、 鋼渣與礦渣分別使混凝土開裂所需時(shí)間增加100%、 72.7%、 45.55、 36.4%。黃華縣［36］使用粉煤灰與礦渣提升海砂水泥砂漿的Cl-固化能力， 以粉煤灰取代40%的水泥拌和的海砂砂漿在養(yǎng)護(hù)齡期為28 d時(shí)Cl-固化率達(dá)56.18%， 與不摻加礦物摻合料的對(duì)照組的Cl-固化率43.07%相比， 提高13.11%， 以礦渣取代40%的水泥拌和的海砂砂漿Cl-固化率也可達(dá)49.46%， 表明摻加一定的礦物摻合料可顯著提升海砂混凝土的Cl-固化能力。李師財(cái)［37］分別在海水-海砂水泥砂漿中摻加偏高嶺土、 粉煤灰與水滑石，研究摻合料對(duì)砂漿Cl-結(jié)合能力的影響，結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為30%、 30%、 7.5%的偏高嶺土、 粉煤灰、 經(jīng)500 ℃煅燒的水滑石可使砂漿的Cl-結(jié)合能力提升65%、 35%、 66%。Li［38］研究表明，偏高嶺土的摻加可大幅提升海水混凝土的Cl-固化能力。周俊龍等［39］研究表明，偏高嶺土、 礦渣、 粉煤灰3種摻合料和氨甲基丙醇、 三乙醇胺2種阻銹劑均對(duì)海水-海砂混凝土中的鋼筋起到一定的緩蝕作用，摻合料中偏高嶺土的緩蝕作用最好，阻銹劑中三乙醇胺的效果更優(yōu)，將三乙醇胺與偏高嶺土復(fù)摻可以顯著延緩鋼筋的銹蝕，當(dāng)養(yǎng)護(hù)齡期為420 d時(shí)，鋼筋并未出現(xiàn)銹蝕。張航等［40-41］、 楊長(zhǎng)輝等［42］將表面活性劑、 醇胺化合物、 硝酸鹽與磷酸鹽按照一定配比組成復(fù)合阻銹劑，結(jié)果表明，這4種阻銹劑可以產(chǎn)生良好的協(xié)同作用，將該復(fù)合阻銹劑摻入海水-海砂混凝土中可有效解決混凝土中鋼筋的銹蝕問(wèn)題，改善混凝土的抗Cl-侵蝕性能。

除此之外，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（fiber reinforced polymer， FRP）具有質(zhì)量小、 抗拉強(qiáng)度高、 抗疲勞、 耐腐蝕、 隔熱等優(yōu)點(diǎn)，因此研究者認(rèn)為將該材料制成筋材代替海水-海砂混凝土中的鋼筋，可以從根本上解決鋼筋銹蝕問(wèn)題。根據(jù)纖維種類的不同，目前常用的FRP有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（carbon fiber reinforced polymer，CFRP）、 玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（glass fiber reinforced polymer，GFRP）、 玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（basalt fiber reinforced polymer，BFRP）等。使用FRP筋雖然可以解決海水-海砂混凝土中的鋼筋銹蝕問(wèn)題，但是筋材與混凝土之間的協(xié)同作用要求兩者之間必須有良好的黏結(jié)性以及相近的熱應(yīng)變效應(yīng)。

胡長(zhǎng)順［43］研究了海水-珊瑚骨料混凝土包裹的BFRP筋在高溫高濕海洋環(huán)境中的劣化規(guī)律，結(jié)果表明： 混凝土中BFRP筋性能的退化主要是由混凝土內(nèi)部強(qiáng)堿性的孔溶液對(duì)BFRP筋內(nèi)部纖維與樹脂的腐蝕作用引起的。 相對(duì)于普通混凝土，海水-珊瑚骨料混凝土的抗?jié)B性更差，因此相同環(huán)境中海水-珊瑚骨料混凝土內(nèi)部的BFRP筋性能退化更快，同時(shí)，外部溫度對(duì)混凝土內(nèi)BFRP筋力學(xué)性能的退化有非常明顯的影響；通過(guò)對(duì)不同種類、 表面形式FRP筋與海水-珊瑚骨料混凝土黏結(jié)性進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)FRP筋的種類對(duì)FRP筋與混凝土的黏結(jié)性影響較小，而FRP筋的表面形式及肋參數(shù)對(duì)FRP筋與混凝土間的極限黏結(jié)力影響更大。

FRP筋與混凝土界面的長(zhǎng)期黏結(jié)性也影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，于志力等［44］、 修林鵬等［45］對(duì)BFRP筋、 GFRP筋和鋼-連續(xù)纖維復(fù)合筋（steel-FRP composite bar， SFCB）3種筋材與海水-海砂混凝土結(jié)合后在海水長(zhǎng)期浸泡環(huán)境中的黏結(jié)耐久性進(jìn)行試驗(yàn)研究， 結(jié)果顯示： 隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)， 3種筋材的磨損程度持續(xù)增加， GFRP筋的磨損程度明顯小于BFRP筋、 SFCB筋的。 SFCB筋的極限黏結(jié)強(qiáng)度最高， BFRP筋的次之， GFRP筋的最低， 這是由3種筋材彈性模量的不同引起的， SFCB筋的彈性模量最大， BFRP筋的次之， GFRP筋的最小。 3種筋材的極限黏結(jié)強(qiáng)度隨著腐蝕齡期的增加而不斷下降，經(jīng)海水浸泡270 d后，SFCB筋、 BFRP筋、 GFRP筋的極限黏結(jié)強(qiáng)度分別下降62.6%、 46.6%、 10.3%。GFRP筋的極限黏結(jié)強(qiáng)度降低速率明顯小于SFCB筋、 BFRP筋的，原因是SFCB筋和BFRP筋均含有的Fe元素在混凝土內(nèi)部堿性環(huán)境中與Cl-發(fā)生反應(yīng)，從而加快筋材力學(xué)性能的退化，因此在海水浸泡的環(huán)境中GFRP筋的黏結(jié)耐久性最優(yōu)。

海水和海砂攜帶的無(wú)機(jī)鹽離子加快混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕， 因此將FRP筋與海水-海砂混凝土結(jié)合形成組合結(jié)構(gòu)是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)， 對(duì)該組合結(jié)構(gòu)的研究多集中于FRP筋與海水-海砂混凝土間的黏結(jié)性和內(nèi)部筋材的劣化機(jī)制。 Wu等［46］研究表明： 海水和海砂攜帶的鹽分與筋材發(fā)生反應(yīng)， 增強(qiáng)BFRP筋與混凝土的黏結(jié)， 因此BFRP筋與海水-海砂混凝土的前期黏結(jié)性優(yōu)于普通混凝土的。 FRP筋的表面特征和直徑對(duì)FRP筋與混凝土間的黏結(jié)性產(chǎn)生重要影響，即黏結(jié)性隨著FRP筋直徑的增大而減小， 表面帶肋的FRP筋的黏結(jié)性優(yōu)于表面噴砂的FRP筋的， 表面噴砂的FRP筋的黏結(jié)性優(yōu)于光圓FRP筋的。

2.5" 海水-海砂混凝土耐久性

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性損傷主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：一是混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕損傷；二是混凝土自身的材料損傷?；炷敛牧系哪途眯灾饕ㄟ^(guò)抗?jié)B性、 抗碳化性和抗凍性等進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于海水-海砂混凝土的耐久性，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開展大量研究。

關(guān)于海水-海砂混凝土的抗?jié)B性，Matthew等［47］研究發(fā)現(xiàn)，使用海砂改善了混凝土28、 90 d抗?jié)B性。原因是海砂的粒徑更小，比表面積更大，可以保留更多水分以促進(jìn)水泥的水化，混凝土結(jié)構(gòu)更致密，而海水的加入對(duì)混凝土的抗?jié)B性并無(wú)明顯影響。Yin等［48］研究表明，海砂混凝土的Cl-滲透性降低，海砂顆粒具有更少的含泥量使得海砂顆?？梢耘c漿體更緊密地結(jié)合，從而降低Cl-的滲透能力。Tang等［49］使用珊瑚礁砂代替河砂拌制混凝土，研究珊瑚礁砂混凝土在硫酸鹽侵蝕和干濕循環(huán)共同作用下的微觀結(jié)構(gòu)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，珊瑚礁砂混凝土與普通混凝土的侵蝕產(chǎn)物中都含有AFt，但是珊瑚礁砂混凝土中還生成Freidel鹽，且相較于普通混凝土，珊瑚礁砂混凝土的Cl-固化能力更強(qiáng)。歐陽(yáng)東等［50］、 黃華縣［51］研究在海砂混凝土中雙摻粉煤灰與礦渣對(duì)海砂混凝土抗Cl-滲透性的影響，結(jié)果表明，粉煤灰對(duì)海砂混凝土前期即養(yǎng)護(hù)齡期為7 d的Cl-固化有不利影響，但在后期即養(yǎng)護(hù)齡期為90 d時(shí)，可顯著降低海砂混凝土Cl-擴(kuò)散系數(shù)，礦渣不論在前期或后期均可提升海砂混凝土的Cl-固化能力，粉煤灰與礦渣協(xié)同作用時(shí)，對(duì)海砂混凝土后期抗Cl-滲透作用更強(qiáng)。

對(duì)于海水-海砂混凝土的抗碳化性， Liu等［52］研究發(fā)現(xiàn)， 海砂攜帶的Cl-能使水泥漿體孔隙減小， 優(yōu)化孔隙分布， 因此海砂混凝土的抗碳化性更優(yōu)。 蔡紅明［53］研究顯示， 當(dāng)加速碳化時(shí)間為28 d時(shí)， 海水-海砂混凝土的碳化深度僅為普通混凝土的62%， 抗碳化性更優(yōu)。 邢麗等［54］對(duì)比了海水-海砂混凝土與傳統(tǒng)混凝土的抗?jié)B性和抗碳化性，結(jié)果顯示，海水-海砂混凝土的抗?jié)B性略好于普通混凝土的，碳化初期海水-海砂混凝土的抗碳化性劣于普通混凝土的，但是后期略好于普通混凝土的。蔣真等［55-56］利用河砂、 淡化海砂和海砂制備混凝土，對(duì)比不同混凝土的抗碳化性，結(jié)果顯示：海砂混凝土與河砂混凝土的碳化深度與時(shí)間呈正相關(guān)，與強(qiáng)度等級(jí)呈負(fù)相關(guān)；在相同強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，海砂混凝土和淡化海砂混凝土的碳化程度高于河砂混凝土的，后期差異逐漸減小，即在碳化初期，海砂混凝土和淡化海砂混凝土的抗碳化性劣于河砂混凝土的。

關(guān)于海水-海砂混凝土的抗凍性，蔡紅明［53］對(duì)海水-海砂混凝土和普通混凝土進(jìn)行了20次凍融循環(huán)，結(jié)果顯示，海水-海砂混凝土的質(zhì)量損失大于普通混凝土的，海水-海砂混凝土的抗凍性更差。Li等［57］使用粉煤灰和硅灰作為礦物摻合料制備高性能海水-海砂混凝土并研究所制得混凝土的抗凍性，結(jié)果顯示，在經(jīng)歷1 000次凍融循環(huán)后，混凝土抗壓強(qiáng)度從151. 5 MPa降至139.9 MPa，強(qiáng)度損失率約為7.7%，滿足高性能混凝土的抗凍性要求。曹衛(wèi)群等［58］對(duì)比了強(qiáng)度等級(jí)分別為C30、 C40、 C50、 C60的河砂混凝土、 淡化海砂混凝土和原狀海砂混凝土的耐久性，結(jié)果顯示，經(jīng)歷淡水凍融循環(huán)和氯化鈉（NaCl）溶液凍融循環(huán)后，原狀海砂混凝土的抗凍性損失最大。

Vafaei等［59］研究了高溫對(duì)海水-海砂混凝土相關(guān)性能的影響以及高強(qiáng)纖維聚丙烯（PP）和聚乙烯醇（PVA）對(duì)海水-海砂混凝土抗高溫性的改善，結(jié)果表明：在經(jīng)歷高溫后，相較于淡水河砂混凝土，海水-海砂混凝土的殘余抗壓強(qiáng)度、彈性模量和抗拉強(qiáng)度均略低，殘余熱應(yīng)變更大；在海水-海砂混凝土中摻入合成纖維，尤其是PVA纖維，可以控制混凝土開裂，改善混凝土的抗高溫性。張凱翔［60］研究了在原狀海砂混凝土與淡化海砂混凝土中分別摻加玄武巖纖維、粉煤灰與硅灰對(duì)混凝土抗凍性的影響，結(jié)果表明，玄武巖纖維可顯著改善海砂混凝土的抗凍性，粉煤灰因水化較慢而不利于海砂混凝土的抗凍性，硅灰可使海砂混凝土的抗凍性得到一定改善。

綜上所述，海水和海砂對(duì)混凝土的耐久性有顯著影響，目前研究結(jié)果普遍表明，海水和海砂會(huì)改善混凝土的抗?jié)B性和抗碳化性，但是對(duì)混凝土的抗凍性有較強(qiáng)的劣化作用，同時(shí)，海水和海砂會(huì)增大混凝土的收縮率。為了改善海水-海砂混凝土的耐久性，眾多學(xué)者在混凝土中摻加纖維和礦物摻合料后研究?jī)?yōu)化效果，結(jié)果顯示，纖維的加入可有效改善混凝土的抗裂性與抗凍性，如玄武巖纖維、粉煤灰、礦渣等礦物摻合料對(duì)海水-海砂混凝土的孔隙優(yōu)化和抗?jié)B性有顯著的改善作用。

3" 存在的主要問(wèn)題與不足

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果進(jìn)行總結(jié)和分析，可以得出以下結(jié)論：

1）海水和海砂中的離子能促進(jìn)水泥基材料早期水化的進(jìn)行，使得海水-海砂混凝土水化早期生成更多Friedel鹽、 AFt和M-S-H等水化產(chǎn)物，有利于混凝土早期微結(jié)構(gòu)的發(fā)展和孔隙的優(yōu)化，加快混凝土的凝結(jié)過(guò)程。

2）國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)海水-海砂混凝土的靜態(tài)力學(xué)性能研究結(jié)論基本達(dá)成一致，即混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展更迅速，后期強(qiáng)度發(fā)展速率小于或等于普通混凝土的。對(duì)于海水-海砂混凝土的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，則得出海水-海砂混凝土的應(yīng)變率效應(yīng)比普通混凝土的更明顯的結(jié)論。

3）海水和海砂中的離子能加快鋼筋的銹蝕， 因此使用FRP筋代替鋼筋與海水-海砂混凝土形成組合結(jié)構(gòu)是海水-海砂混凝土發(fā)展的一個(gè)重要方向。 FRP筋與海水-海砂混凝土具有良好的黏結(jié)作用， 使用該組合結(jié)構(gòu)制成的構(gòu)件可以滿足短期使用要求。

4）使用海水和海砂拌和對(duì)混凝土的耐久性有不利影響，對(duì)混凝土的抗凍性的劣化尤為顯著，摻加纖維和礦物摻合料可以有效改善海水-海砂混凝土的耐久性。

眾多研究者的研究?jī)?nèi)容與結(jié)論存在以下問(wèn)題與不足：

1）養(yǎng)護(hù)環(huán)境和方法的不同顯著影響海水-海砂混凝土的強(qiáng)度發(fā)展，但是目前針對(duì)該方面的研究并沒有系統(tǒng)的總結(jié)和探討。

2）關(guān)于FRP筋與海水-海砂混凝土的組合結(jié)構(gòu)，目前主要在實(shí)驗(yàn)室靜力條件下的研究較多，缺乏對(duì)組合結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載效應(yīng)的研究。

3）海水-海砂混凝土的耐久性研究目前主要集中于實(shí)驗(yàn)室模擬的短期耐久性，而針對(duì)長(zhǎng)期真實(shí)服役環(huán)境中的耐久性試驗(yàn)研究并不充分。

4）海水-海砂混凝土微觀水化歷程和損傷機(jī)制的試驗(yàn)與分析目前尚不充足， 缺乏各種離子、 工作環(huán)境以及養(yǎng)護(hù)條件耦合作用下混凝土損傷機(jī)制的研究。

4" 展望

國(guó)內(nèi)外研究成果表明， 海水-海砂混凝土具有重要的研究意義與較高的現(xiàn)實(shí)可行性。 海水-海砂混凝土的大規(guī)模應(yīng)用可大幅緩解我國(guó)河砂和淡水資源短缺的問(wèn)題， 減小我國(guó)因?qū)由昂偷Y源大量消耗而造成的河床決堤、 河流改道等惡劣的環(huán)境影響， 符合我國(guó)人與自然和諧相處的發(fā)展需求。 海水-海砂混凝土的成功應(yīng)用可大幅降低我國(guó)近海工程和島礁工程的經(jīng)濟(jì)與時(shí)間成本，對(duì)我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)有積極的促進(jìn)作用。

海水-海砂混凝土作為一種凝結(jié)硬化快速、耐久性較差且易銹蝕鋼筋的低成本混凝土材料，未來(lái)研究重點(diǎn)如下：

1）建筑物與構(gòu)造物的實(shí)際服役環(huán)境復(fù)雜多樣，海水-海砂混凝土澆筑后的微觀水化歷程和強(qiáng)度發(fā)展情況也受到服役環(huán)境的影響，因此對(duì)在不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境和方法條件下的海水-海砂混凝土進(jìn)行系統(tǒng)地研究和總結(jié)具有較高的研究?jī)r(jià)值。

2）海水-海砂混凝土應(yīng)變率效應(yīng)明顯，而建筑物與構(gòu)造物可能面臨多種形式的動(dòng)載效應(yīng)，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)FRP筋與海水-海砂混凝土的組合結(jié)構(gòu)的動(dòng)載試驗(yàn)研究。

3）海水-海砂混凝土在服役時(shí)會(huì)面臨多種形式的環(huán)境侵蝕，為了改善海水-海砂混凝土的耐久性，應(yīng)重視對(duì)海水-海砂混凝土在多種侵蝕環(huán)境耦合作用下劣化機(jī)制的研究。

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（責(zé)任編輯：王" 耘）