1．目的及意义

我国海岸线较长，岛礁资源充裕, 但是，由于海岛都离大陆较远，资源紧缺交通不便，缺少生产混凝土需要的原材料，如淡水，砂石等。要是从大陆向海岛运输这些原材料，会耗费较大成本且周期较长，影响施工。所以就地取材，利用当地的珊瑚礁作为生产混凝土的原材料，不仅节约成本，又能实现岛礁经济的可持续发展。

珊瑚礁的矿物组成主要为高镁方解石与文石，CaCO₃含量高达96% 。珊瑚礁砂是以珊瑚礁为原材料经过破碎、筛分后得到的粒径小于5 mm的固体颗粒。采用珊瑚礁砂和海水，制备混凝土是我国海洋工程建设的主要技术途径之一，同时也是远海建设工程中的重要创新，为工程建设节约大量成本和时间。但是仍然有一些问题，有待我们研究和解决。

用海水拌制的珊瑚礁砂混凝土，长期处在恶劣的海洋环境中，被硫酸盐和氯盐覆盖，硫酸根等离子通过毛细吸附等方式由表及里进入混凝土结构内部，与水泥水化产物发生复杂的物理化学反应，生成石膏、钙矾石等侵蚀产物，在混凝土的薄弱区域产生细微裂纹，进而加速侵蚀破坏，混凝土表面开始开裂剥落，影响混凝土的强度，不仅给建筑带来安全问题，同时造成了巨大的经济损失与沉重的社会负担。

而矿物掺合料的加入，能影响混凝土的水化过程与产物，同时也对混凝土抗硫酸盐侵蚀产生影响，对长期处在恶劣海洋坏境的混凝土有十分重要作用。这是由于矿物掺合料的掺入，可以提高混凝土致密性，使得侵蚀性离子难以进入混凝土内部，同时水泥部分被取代，C3A含量降低，使得水化产物Ca(OH)₂量减少，抑制膨胀性侵蚀产物生成，提升混凝土耐久性能。C3A 和C3S含量低时，混凝土抗硫酸盐性能优异。而当侵蚀溶液硫酸盐pH值降低，矿物掺合料种类与掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力影响较大。粉煤灰掺量30% 、硅灰5% 或者矿渣80% 时，混凝土抗硫酸盐侵蚀性能较好。所以胶凝材料抗硫酸盐侵蚀优劣，取决于胶凝材料成分和溶液pH值。同时粉煤灰细度对混凝土抗硫酸盐侵蚀侵蚀也有影响，粉煤灰越细，球状粉煤灰表面光滑，需水量较小，使得水灰比较低，浆体更致密，混凝土抗硫酸盐侵蚀性能较好。矿物掺合料对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能也有影响，砂浆在Na₂SO₄或 MgSO₄侵蚀溶液中，加入硅灰可以降低砂浆膨胀，提高砂浆抗硫酸盐侵蚀能力。

由于硅酸盐水泥的制备过程中，高温煅烧需要耗费大量的有机燃料和能源，燃料燃烧不可避免的导致二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等污染物在空气中比例增加，进一步对生态环境造成严重的影响；而碱激发胶凝材料作为一种绿色环保型胶凝材料，正得到世界各国专家学者们的重视，开展了大量的相关研究工作，将其视为胶凝材料发展的未来方向。碱激发胶凝材料的具体含义是指利用碱性材料作为化学激发剂，激发部分其他工业废物中的有效活性成分，从而生成具备一定强度的化学产物碱激发胶凝材料。碱激发胶凝材料的推广应用一方面可以有效减少其他工业产生的废物，实现废物有效利用，可持续发展。另一方面可减少水泥生产对生态环境的副作用。

本课题研究通过对珊瑚礁砂原材料物化性能研究，掺入碳酸钠激发矿粉，激发珊瑚礁中有效活性成分，制备具有一定强度的珊瑚礁砂混凝土，研究其基本力学性能与微观机理。分析和测试珊瑚礁砂混凝土组成和结构特征对其强度和变形特征影响规律。同时研究珊瑚礁砂混凝土在硫酸钠溶液侵蚀下干湿循环和侵蚀破坏机理。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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2.1基本内容

本论文的主要内容是首先了解国内外相关研究概况和发展趋势，采用多种测试手段对珊瑚礁砂进行物理性质、化学性质和几何特征分析研究。利用珊瑚礁砂制备珊瑚礁砂混凝土，研究其基本力学性能与微观机理。在珊瑚礁砂混凝土基本力学性能与微观机理研究基础上，分析和测试掺碳酸钠激发矿粉的淡水珊瑚礁砂混凝土组成与结构特征对其强度和变形特征的影响规律。研究掺碳酸钠激发矿粉的淡水珊瑚礁砂混凝土在 Na₂SO₄溶液侵蚀下干湿循环，利用微观测试手段揭示硫酸盐对珊瑚礁砂混凝土侵蚀破坏机理。

2.2研究目标

1.珊瑚礁砂原材料物化性能研究。主要包括珊瑚礁砂物理性质、化学性质

和几何特性研究。