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混凝土等水泥基材料的劣化、服役寿命过早衰减及失效已成为世界性的难题,并引起国内外混凝土科学与工程界的密切关注。在众多劣化因素中,水、海水及其它盐溶液的侵入是水泥基材料耐久性降低的重要原因之一。水泥基材料长期、或短期与海水、水及其它盐溶液接触,都会使材料表面能改变。表面能是产生单位表面积所需要的能量,并会随着材料中水分含量,或侵入液体表面张力的变化而改变,这种表面能的变化会影响到材料的性能,如断裂能、强度等。而断裂能则是混凝土非线性断裂力学的重要参数;抗压强度也是混凝土力学性能的一个重要指标,强度的损失直接关系到建筑物的使用性能及安全。本文以砂浆、混凝土和PVA-SHCC三种水泥基材料为研究对象,采用抗压强度试验、楔形劈裂试验、三点弯曲试验、四点弯曲试验(对SHCC材料)和自由收缩试验研究不同水分含量和不同浸泡液体表面张力情况下的水泥基材料断裂能、应变软化、强度及收缩膨胀性能。此外,本文还利用硅烷防水剂对混凝土进行防水处理,研究了防水处理对水浸泡和海水浸泡混凝土断裂能及强度的影响。试验结果表明:砂浆与混凝土的断裂能及抗压强度随着水分含量的增加和浸泡液体表面张力的增大而降低,在全干燥状态下砂浆的表面能最高,相应断裂能和强度也最大;海水浸泡后断裂能及强度分别降低35%和25%左右;随着浸泡液体表面张力的增大,砂浆的膨胀应变线性增加;对于PVA-SHCC,全干燥状态下强度最高,但是韧性降低,硬化段变短,断裂能相对较小,但干燥后SHCC随着水分含量的增加其断裂能逐渐增大;NaCl溶液浓度越高,溶液表面张力越大,NaCl溶液浸泡混凝土的表面能就越小,相应断裂能及强度都会降低;对于掺有初始NaCl的混凝土,NaCl掺量(用水量比)从0%增加到3%强度增大10%,再到5%,23.4%(4mol/l)强度依次减小,而断裂能随着NaCl掺量的增加总体呈现降低趋势。硅烷防水处理可以有效防止水或海水的侵入,提高混凝土表面能,进而提高混凝土的断裂能,但是防水处理对抗压强度的作用不明显。