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水泥混凝土在硫酸盐、碳酸盐及低温环境的共同作用下生成碳硫硅酸钙（thaumasite）的过程为碳硫硅酸钙型硫酸盐侵蚀—TSA（the thaumasite form of sulfate attack）。传统的硫酸盐侵蚀（钙矾石型、石膏型等）破坏主要是导致混凝土构件的体积膨胀，开裂以至破坏。而TSA是直接导致CSH凝胶解体，逐渐由表及里使水泥石变为无强度泥状物，其破坏性和隐蔽性较传统硫酸盐侵蚀更强。本文以国家自然科学基金项目（50378075）和国家863项目（2002AA335050）为背景，在国内首次系统研究了环境条件和材料组分等因素对水泥砂浆TSA的影响规律和机理。通过国内西部及英国水泥混凝土TSA实例调研，探讨并确定了TSA的有效鉴定方法，建立了TSA的物理化学破坏模型，并针对其发展机理提出有效的预防措施。主要取得以下结论：1、通过国内外相关水泥混凝土TSA现场及其取样调研，确定了有效鉴别TSA的观察及测试方法。宏观方面：受侵蚀试件的表皮脱落，由表及里的浆化，内芯被灰白色泥状物包裹，但内芯强度健存，随着时间的延续最终形成泥沙混合物。微观方面：因thaumasite与钙矾石晶体的XRD特征峰值极其相近，XRD分析无法证实腐蚀产物中是否存在thaumasite和／或钙矾石晶体；SEM-EDS分析可证实存在大量针状晶体物质的主要化学成分为Ca、Si、S或Al，从而有效区分thaumasite和／或钙矾石晶体；而FTIR和Raman波谱分析可证实thaumasite中[Si（OH）6]八面体基团的存在，而有效区分thaumasite和／或钙矾石晶体。2、同等温湿环境下，同一硫酸盐种类对水泥砂浆的侵蚀破坏力随溶液浓度增加而增强；其中，Na2SO4溶液对砂浆的侵蚀生成了以钙矾石为主的腐蚀产物；而在MgSO4溶液中，砂浆会生成了以thaumasite为主的腐蚀产物，可证实Mg2+的存在对TSA过程具有一定催化促进作用。3、温度效应在水泥混凝土TSA过程中的作用较为明显。在5℃恒温、20℃恒温及5～20℃冷热交替温度环境下，掺石灰石粉水泥砂浆受2％MGSO4溶液侵蚀1年后都生成了明显的thaumasite腐蚀产物，打破了长期以来认为混凝土结构只有在15℃以下较低温度环境中才可能发生TSA的传统观点。4、特种水泥（抗硫酸盐水泥、硫铝酸盐水泥）在典型TSA环境下均会产生thaumasite腐蚀产物，它们均不能完全阻止TSA，但会在一定程度上延缓TSA的进程。水泥品种的抗TSA能力由高到低依次为：硫铝酸盐水泥+普通硅酸盐水泥复合＞硫铝酸盐水泥＞抗硫酸盐水泥＞普通硅酸盐水泥。5、水泥石中CH晶体是TSA的腐蚀源，抵抗TSA的关键在于有效控制水泥石中CH晶体含量及砂浆试件的早期强度。在典型TSA环境的低温条件下，矿粉掺量达到60％时的抗TSA效果最佳，其不但具有早期高活性，而且可以减少水泥石中CH晶体含量；而粉煤灰因其早期活性差而导致抗TSA效果差。不同掺合料对水泥抗TSA的改善效果从优到劣为：SL60＞SF5SL25＞SF8＞SL30＞FA15SL25＞FA20；6、TSA的化学过程基本可划分为四个阶段：离子迁移期、AFt生成期、石膏生成期及thaumasite生成期；TSA物理过程可分为三个主要阶段：潜伏期、膨胀开裂期及软化解体期。