在近海區(qū)域的水質(zhì)或土質(zhì)中存在對(duì)混凝土材料有危害影響的離子，包括對(duì)混凝土耐久性影響嚴(yán)重的硫酸根離子，對(duì)混凝土內(nèi)部鋼筋影響嚴(yán)重的氯離子等。目前研究人員較多關(guān)注侵蝕因素對(duì)混凝土構(gòu)件侵蝕機(jī)理的研究，但對(duì)于如何系統(tǒng)地提高混凝土材料自身的耐腐蝕性能的研究較為缺乏，如何平衡摻合料的加入比例對(duì)混凝土耐久性和力學(xué)性能以及工作性能的影響有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

本項(xiàng)目針對(duì)青島近海區(qū)域環(huán)境，創(chuàng)新性的提出以抗有害離子滲透和抗凍性能作為配合比主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，以密實(shí)填充理論衡量混凝土在海水有害離子遷移到混凝土內(nèi)部的能力，結(jié)合水膠比、漿體比例、砂率調(diào)控的近海區(qū)域高性能混凝土專(zhuān)用配合比設(shè)計(jì)方法——“最小用水量法結(jié)合限定膠凝體系稠度”的最緊密多元膠凝體系設(shè)計(jì)方法；研究基于硫酸鹽侵蝕作用下的混凝土微結(jié)構(gòu)破壞損傷機(jī)理，建立組分-性能云關(guān)系圖，開(kāi)發(fā)抗硫酸鹽侵蝕劑——多元復(fù)合陽(yáng)極型無(wú)機(jī)防腐劑；利用XRD無(wú)標(biāo)定量方法和SEM圖像分析技術(shù)，建立量化防腐劑對(duì)水泥基材料受SO₄^2-侵蝕后界面產(chǎn)物的影響模型——復(fù)合粉體-水泥體系的顆粒最緊密堆積模型。

項(xiàng)目已申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng)，其中授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專(zhuān)利8項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文7篇，其中SCI收錄1篇，中文核心期刊3篇。該成果已在青島地鐵1號(hào)線(xiàn)、2號(hào)線(xiàn)、4號(hào)線(xiàn)、8號(hào)線(xiàn)項(xiàng)目成功應(yīng)用，有效保證了項(xiàng)目的順利施工，產(chǎn)生了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

1. 提出了“最小用水量法結(jié)合限定膠凝體系稠度”的最緊密多元膠凝體系與近海區(qū)域高性能混凝土專(zhuān)用配合比設(shè)計(jì)方法，以抗有害離子滲透和抗凍性能作為配合比主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，以密實(shí)填充理論衡量混凝土在海水有害離子遷移到混凝土內(nèi)部的能力，通過(guò)正交試驗(yàn)，調(diào)整水膠比、漿體比例、砂率，驗(yàn)證出適用于不同工程部位的海工混凝土配合比，使其同時(shí)具備良好工作性能、力學(xué)性能及耐久性能，高效的達(dá)到制備青島近海區(qū)域海工混凝土的目的。

▲混凝土全浸區(qū)和浪濺區(qū)暴露試驗(yàn)場(chǎng)地

2. 基于硫酸鹽侵蝕作用下的混凝土微結(jié)構(gòu)破壞損傷機(jī)理，利用物理與化學(xué)活化的超細(xì)礦渣粉、攪拌站廢渣以及其他硫鋁酸鹽水泥熟料、石膏等輔料，研究開(kāi)發(fā)多元復(fù)合陽(yáng)極型無(wú)機(jī)防腐劑。建立組分-性能云關(guān)系圖，利用云分析技術(shù)研究二元和多元復(fù)合防腐劑組分與其性能的關(guān)系，及其對(duì)水泥水化和水泥基材料抗硫酸鹽侵蝕性能的改善作用；基于最緊密堆積原理，利用粉體與水泥熟料顆粒存在的粒徑差異，建立復(fù)合粉體-水泥體系的顆粒最緊密堆積模型，利用XRD無(wú)標(biāo)定量方法和SEM圖像分析技術(shù)，量化防腐劑對(duì)水泥基材料受SO₄^2-侵蝕后的界面產(chǎn)物的影響。

▲膠凝體系組成及耐蝕性能的三元云分析圖

中建西部建設(shè)新疆有限公司系央企中國(guó)建筑（2021年“世界500強(qiáng)”第13位）旗下二級(jí)專(zhuān)業(yè)公司中建西部建設(shè)股份有限公司（股市簡(jiǎn)稱(chēng)“西部建設(shè)”、股票代碼“002302”）的全資子公司，注冊(cè)資金14.65億元。是我國(guó)西北第一、新疆最大的預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)，技術(shù)裝備水平和供應(yīng)服務(wù)能力穩(wěn)居西北地區(qū)混凝土行業(yè)首位，同時(shí)也是中國(guó)預(yù)拌混凝土協(xié)會(huì)常務(wù)理事單位。擁有10家二級(jí)單位，40座在產(chǎn)預(yù)拌廠、81條專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化混凝土生產(chǎn)線(xiàn)，年度設(shè)計(jì)產(chǎn)能2290萬(wàn)方。

以混凝土生產(chǎn)為核心，輻射水泥、干混砂漿、物流運(yùn)輸、檢測(cè)等業(yè)務(wù)，基本建立了“技術(shù)研發(fā)-資源-加工-銷(xiāo)售-服務(wù)”的產(chǎn)業(yè)鏈條。公司始終堅(jiān)持走科技創(chuàng)新強(qiáng)企之路，在混凝土主業(yè)綠色低碳發(fā)展領(lǐng)域，基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，水泥、砂漿、骨料領(lǐng)域，固廢環(huán)保領(lǐng)域具有較強(qiáng)的研發(fā)能力。擁有全行業(yè)首家國(guó)家級(jí)博士后科研工作站，一家自治區(qū)混凝土工程技術(shù)研究中心、一家自治區(qū)企業(yè)技術(shù)中心，2家高新技術(shù)企業(yè)。參建了數(shù)百項(xiàng)疆內(nèi)外重點(diǎn)工程，涵蓋城市軌道交通、市政道路、高鐵、橋梁、機(jī)場(chǎng)等大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，以及眾多人居工程和高端商業(yè)綜合體，為推動(dòng)“西部大開(kāi)發(fā)”、建設(shè)“美麗中國(guó)”積極貢獻(xiàn)力量。

青島理工大學(xué)是一所以工為主，土木建筑、機(jī)械制造、環(huán)境能源學(xué)科特色鮮明，理工經(jīng)管文法藝等學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性大學(xué)。是國(guó)家首批地方高?！?11計(jì)劃”建設(shè)單位、全國(guó)首批深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校、山東省重點(diǎn)建設(shè)的應(yīng)用基礎(chǔ)型人才培養(yǎng)特色名校、山東省首批高水平大學(xué)“強(qiáng)特色”建設(shè)高校。土木工程獲批省高峰學(xué)科、機(jī)械工程獲批省優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科。學(xué)校擁有高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智基地、國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國(guó)家地方聯(lián)合工程中心等5個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)科研平臺(tái)，擁有29個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái)和4個(gè)協(xié)同創(chuàng)新中心。是山東省混凝土結(jié)構(gòu)耐久性工程技術(shù)研究中心和青島市建筑材料行業(yè)技術(shù)中心的依托單位，其中混凝土實(shí)驗(yàn)室是海洋環(huán)境混凝土技術(shù)教育部工程研究中心、山東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。