近年来，我国在海工高性能混凝土及海工混凝土使用寿命预测方面的理论研 究取得了一定进展，但是在这方面的工程应用技术研究成果尚未见诸报道。本研 究结合了上海市重大工程建设项目，从工程应用的角度，在对杭州湾地区既有海 工混凝土工程作实地调研的基础上，研究分析了杭州湾地区既有海工混凝土结构 的腐蚀特点和破坏原因；以海工高性能混凝土为研究对象，着重研究了复合胶凝 材料体系对混凝土性能的影响，并应用激光粒度仪、SEM等分析手段，就复合 胶凝材料的作用机理进行了初步探讨；试验研究了混凝土暴露时间、胶凝材料对 氯离子的吸附、环境温度、应力和裂缝状态等因素对混凝土中氯离子迁移的影响， 并结合国内外相关研究报导，探讨了这些因素在混凝土使用寿命预测模型中的表 征方法；在上述研究基础上，提出了以氯离子侵蚀为基础的预测海工混凝土使用 寿命的工程应用模型。 本文创新性研究工作及主要研究结论有： 1.研究分析了杭州湾地区既有海工混凝土结构的腐蚀特点和破坏原因，认 为在海洋环境下，氯离子侵蚀是引起混凝土结构破坏，决定混凝土结构使用寿命 的最主要的也是最关键的原因。而混凝土保护层厚度和氯离子表观扩散系数的变 化也在很大程度上决定着混凝土结构的使用寿命。 2.研究了复合胶凝材料体系对混凝土性能的影响。结果表明，矿物掺合料 的掺入可以极大地改善混凝土的性能，特别是抗氯离子侵蚀性能，从而提高混凝 土结构的使用寿命。应用激光粒度仪、SEM等分析手段，就复合胶凝材料的作 用机理进行了初步探讨，发现不同矿物掺合料的复合可以发挥其各自特长。由于 其交互叠加效应的作用，复合掺合料对混凝土性能的改善，特别是对抗氯离子侵 蚀性能的改善比单一掺合料更为优越。 3.试验研究了混凝土中氯离子迁移的多种影响因素。研究表明，暴露时间、 胶凝材料对氯离子的吸附作用、混凝土保护层应力和裂缝状态、环境温度等对混 凝土中氯离子的迁移均有较大的影响，这些影响因素可以通过对氯离子表观扩散 系数的修正来表征，将其引入了使用寿命预测模型。 4.在海工混凝土使用寿命预测模型的研究中，以Fick第二定律为基础建立 了基本模型，引入了混凝土中氯离子扩散系数的时间修正因素、吸附修正因素、 温度修正因素、应力和裂缝状态修正因素等，并结合可靠度理论，从而建立了海 工混凝土寿命预测模型及其计算软件SLPMC。 通过现场调查，研究了杭州湾地区既有海工工程的使用状态，获得必要的现 场检测数据，为高性能混凝土在海工工程中的应用提供了科学依据。 研究了复合胶凝材料在海工高性能混凝土中的应用，探讨了复合胶凝材料的 作用机理，对于促进矿物掺合料的高效利用、海工高性能混凝土应用技术水平的 深化、加速混凝土掺合料技术发展有一定的经济、技术和社会意义。 本研究分析了混凝土中氯离子迁移的各种影响因素，建立了海工混凝土使用 寿命预测的工程应用模型SLPMC。该研究成果可以用于海洋环境下的混凝土结 构或构件的使用寿命预测，为拟建海工建筑物的耐久性设计提供指导性意见，对 建设中的海工工程质量控制体系的建立提供必要的依据，并能预测现存海工工程 的使用寿命，及时地制定相应的维护措施和修补方案，因而具有一定的实用价值 关键词：高性能混凝土，海工混凝土，氯离子侵蚀，氯离子迁移，复合胶凝 材料，使用寿命预测，模型。