为探究高抗蚀硅酸盐水泥提高混凝土的抗渗性能机理,试验研究了普通硅酸盐水泥混凝土及特制高抗蚀硅酸盐水泥混凝土的抗压强度、氯离子扩散系数和直流阶跃电阻率。结果表明,高抗蚀硅酸盐水泥不是通过提高混凝土强度而主要是通过降低内部空隙率及减少连通性来实现混凝土抗渗性的提升。

在再生混凝土中掺入废旧汽车轮胎经处理后得到的橡胶颗粒,采用ASTM C 1202法对6组不同橡胶颗粒掺量的混凝土试件进行抗氯离子渗透性试验。结果表明,再生混凝土中掺入橡胶颗粒拌合而成的混凝土具有很低的氯离子渗透性,28d氯离子扩散系数均小于1×10-8cm2/s,且氯离子扩散系数随橡胶颗粒掺量的增加而减少。

采用材料学原理和高性能混凝土配制技术,研究了石粉做掺合料对C30、C60、C80机制砂混凝土工作性、强度和抗渗性能的影响。结果表明,石粉作掺合料在C30、C60、C80机制砂高性能混凝土的取代比例高达20%、15%、10%时,其和易性、强度及抗氯离子渗透性能均较好。

以偏高岭土（MK）0~6%等量取代硅酸盐水泥配制混凝土,研究了MK改性混凝土的抗压强度、电通量和氯离子扩散系数的变化规律,并通过XRD、TG-DSC对其机理进行分析。试验结果表明,MK能促进水泥水化进程,提高混凝土的抗压强度,降低电通量和氯离子扩散系数,混凝土的抗渗性能得到显著优化,其中掺量为6%时效果最佳。

研究了花岗岩石粉、粉煤灰等矿物掺合料对水工混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响,采用RCM法测定了氯离子在混凝土试件内部扩散系数的变化规律,并研究了矿物掺合料的掺量与水工混凝土抗氯离子侵蚀性能的关系。结果表明,矿物掺合料混凝土抗氯离子侵蚀性能较普通混凝土得以提高,通过混凝土双掺与单掺矿物掺合料的抗氯离子侵蚀性能的比较,双掺时抗氯离子侵蚀性能比单掺花岗岩石粉时更好。

利用公路RCM法和国标RCM法测试了不同类型混凝土28d、56d、84d龄期的氯离子扩散系数。结果显示,采用公路RCM法与国标RCM法测试的氯离子扩散系数具有较好的相关性,国标RCM法测得氯离子扩散系数约为公路RCM法测试结果的1.30倍。采用幂函数对早龄期扩散系数衰减系数m值进行拟合,并与现有的衰减系数经验公式进行对比,修正了现有的经验公式,提出了混凝土早龄期扩散系数的衰减公式,可用于根据28d扩散系数推定56d和84d混凝土扩散系数。

采用自然浸泡法模拟海洋环境开展钢纤维混凝土氯离子侵蚀试验,研究了钢纤维掺量对混凝土自由氯离子含量、氯离子扩散系数的影响,得到混凝土中自由氯离子含量与氯离子扩散系数都随着钢纤维掺量的增加有先减小后增大的变化趋势;分析钢纤维混凝土氯离子扩散系数的时间依赖性,认为钢纤维混凝土氯离子扩散系数是随着时间的推移而逐渐衰减的;回归计算得出氯离子扩散系数的时间衰减系数,并给出钢纤维混凝土氯离子扩散系数的时间衰减系数的建议值;最终建立了钢纤维混凝土氯离子扩散系数随钢纤维掺量变化的时间衰减模型。

采用自然扩散法研究了混凝土在海洋环境中的氯离子扩散行为,探讨了水灰比、温度、干湿循环和温度循环对混凝土氯离子扩散性能的影响。试验模拟了干湿循环和昼夜温差循环作用对不同水灰比混凝土中氯离子传输的影响。结果表明,浪溅区混凝土要比水下区混凝土中氯离子扩散得更快,且温度循环对氯离子扩散有一定的影响,在实际工程中不能忽视昼夜温度循环对氯离子扩散系数的影响。

研究了粉煤灰、矿粉、纤维素纤维、PVA纤维及其混杂掺入对混凝土体积稳定性的影响。结果表明,粉煤灰、矿粉均能有效提高混凝土的抗氯离子扩散性能,两者复掺更有利于氯离子扩散系数的降低,单掺矿粉较单掺粉煤灰好。掺入不同品种纤维的混凝土收缩率随时间而变化,时间越长各品种纤维混凝土的收缩率减小,在抑制混凝土长期抗裂方面,PVA纤维的作用效果最好。

通过快速氯离子扩散系数的测定方法(NEL法),对16组不同钢纤维和聚丙烯纤维掺量的活性粉末混凝土(RPC)试件进行试验,每组试块采用三种不同养护方案。试验结果表明,经过湿热养护后的RPC试块的抗氯离子扩散性能得到较大提高;掺入钢纤维不利于RPC的抗氯离子扩散性能,RPC中钢纤维的最佳体积掺量比例为2%;掺入聚丙烯纤维对RPC的抗氯离子扩散性能有很大提高,则RPC中聚丙烯纤维的最佳体积掺量比例为0.2%:混合掺入两种纤维的RPC,可结合两种纤维的特性,抗氯离子扩散性能得到有效的提高。