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海洋环境下的混凝土结构,由于受到氯离子侵蚀而致使其中钢筋锈蚀,降低了混凝土结构或构件的承载力,从而引起结构耐久性的破坏。实际上,在自然环境的影响下,混凝土结构耐久性失效是一个长期且复杂的过程;在这个过程中,由于环境因素作用和材料本身性能的变化,混凝土氯离子扩散性能和微观结构参数均具有时变性。混凝土的宏观性能所表现的氯离子扩散时变性等特征,正是其内部微观结构变化的直观反映。因此,研究混凝土的微观结构演变和氯离子扩散性的时变性及它们之间的关系,对揭示混凝土扩散性能的时变性的形成机理具有重要意义。本文在已有研究的基础上,设计并完成了自然潮差环境下普通混凝土和掺合料混凝土的氯离子长期侵蚀试验;并采用核磁共振法测试了不同暴露时间后的混凝土的微观结构参数的孔隙特征及时变性演变;建立了混凝土氯离子扩散性能与测定的微观结构参数之间的时变性关系;并对比分析了核磁共振和压汞法测试的混凝土微观孔结构参数的差异性。本文的主要工作和成果如下:1.采用NMR、MIP和X-CT等测试方法,完成了标准养护28 d后的混凝土微观结构参数的测试,并从方法、原理和过程等方面对比分析了不同方法得到的试验混凝土的孔隙率和内部形态图像等微观结构参数及形态的孔隙特征。2.基于自然潮差环境下,不同水胶比和不同掺合料的混凝土的氯离子侵蚀长达360 d的试验,利用核磁共振法测试了不同暴露时间后的混凝土孔隙率和孔径分布等微观结构参数,并研究了混凝土的微观孔隙特征参数及其时变性规律。结果表明,混凝土的微观孔隙特征参数具有明显的时变性。3.研究了长期暴露于自然潮差环境下水胶比和矿物掺合料对氯离子扩散性能时变性的影响,建立了掺合料混凝土的扩散性能与孔隙特征参数之间的时变性关系,并对这种时变关系的影响因素进行了分析。结果表明,孔结构参数的时变性与掺合料混凝土的氯离子扩散系数时变性之间具有良好的相关性,其中可用孔隙率来验证其表观氯离子扩散系数。4.分析了现有的测孔技术的测孔范围,并对采用核磁共振和压汞法测得的孔隙结果进行了比较。在此基础上,从NMR和MIP的测试原理、测试范围、样品获取方法和样品的预处理等方面分析了测试结果不同的原因。根据测试结果的分析表明,这两种方法测试得到的混凝土孔结构参数的时变规律在总体上一致,NMR测试的混凝土微观结构更接近于其真实的特征。