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在近海區域的水質或土質中存在對混凝土材料有危害影響的離子，包括對混凝土耐久性影響嚴重的硫酸根離子，對混凝土內部鋼筋影響嚴重的氯離子等。目前研究人員較多關注侵蝕因素對混凝土構件侵蝕機理的研究，但對于如何系統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混凝土耐久性和力學性能以及工作性能的影響有待進一步驗證。

本項目針對青島近海區域環境，創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計指標，以密實填充理論衡量混凝土在海水有害離子遷移到混凝土內部的能力，結合水膠比、漿體比例、砂率調控的近海區域高性能混凝土專用配合比設計方法——“最小用水量法結合限定膠凝體系稠度”的最緊密多元膠凝體系設計方法；研究基于硫酸鹽侵蝕作用下的混凝土微結構破壞損傷機理，建立組分-性能云關系圖，開發抗硫酸鹽侵蝕劑——多元復合陽極型無機防腐劑；利用XRD無標定量方法和SEM圖像分析技術，建立量化防腐劑對水泥基材料受SO₄^2-侵蝕后界面產物的影響模型——復合粉體-水泥體系的顆粒最緊密堆積模型。

項目已申請發明專利6項，其中授權發明專利3項，授權實用新型專利8項，發表學術論文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號線、2號線、4號線、8號線項目成功應用，有效保證了項目的順利施工，產生了良好的技術經濟效益。

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

▲混凝土全浸區和浪濺區暴露試驗場地

2. 基于硫酸鹽侵蝕作用下的混凝土微結構破壞損傷機理，利用物理與化學活化的超細礦渣粉、攪拌站廢渣以及其他硫鋁酸鹽水泥熟料、石膏等輔料，研究開發多元復合陽極型無機防腐劑。建立組分-性能云關系圖，利用云分析技術研究二元和多元復合防腐劑組分與其性能的關系，及其對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，建立復合粉體-水泥體系的顆粒最緊密堆積模型，利用XRD無標定量方法和SEM圖像分析技術，量化防腐劑對水泥基材料受SO₄^2-侵蝕后的界面產物的影響。

▲膠凝體系組成及耐蝕性能的三元云分析圖

中建西部建設新疆有限公司系央企中國建筑（2021年“世界500強”第13位）旗下二級專業公司中建西部建設股份有限公司（股市簡稱“西部建設”、股票代碼“002302”）的全資子公司，注冊資金14.65億元。是我國西北第一、新疆最大的預拌混凝土生產企業，技術裝備水平和供應服務能力穩居西北地區混凝土行業首位，同時也是中國預拌混凝土協會常務理事單位。擁有10家二級單位，40座在產預拌廠、81條專業自動化混凝土生產線，年度設計產能2290萬方。

以混凝土生產為核心，輻射水泥、干混砂漿、物流運輸、檢測等業務，基本建立了“技術研發-資源-加工-銷售-服務”的產業鏈條。公司始終堅持走科技創新強企之路，在混凝土主業綠色低碳發展領域，基礎設施領域，水泥、砂漿、骨料領域，固廢環保領域具有較強的研發能力。擁有全行業首家國家級博士后科研工作站，一家自治區混凝土工程技術研究中心、一家自治區企業技術中心，2家高新技術企業。參建了數百項疆內外重點工程，涵蓋城市軌道交通、市政道路、高鐵、橋梁、機場等大型基礎設施項目，以及眾多人居工程和高端商業綜合體，為推動“西部大開發”、建設“美麗中國”積極貢獻力量。

青島理工大學是一所以工為主，土木建筑、機械制造、環境能源學科特色鮮明，理工經管文法藝等學科協調發展的多科性大學。是國家首批地方高校“111計劃”建設單位、全國首批深化創新創業教育改革示范高校、山東省重點建設的應用基礎型人才培養特色名校、山東省首批高水平大學“強特色”建設高校。土木工程獲批省高峰學科、機械工程獲批省優勢特色學科。學校擁有高等學校學科創新引智基地、國家實驗教學示范中心、國家地方聯合工程中心等5個國家級教學科研平臺，擁有29個省部級科研平臺和4個協同創新中心。是山東省混凝土結構耐久性工程技術研究中心和青島市建筑材料行業技術中心的依托單位，其中混凝土實驗室是海洋環境混凝土技術教育部工程研究中心、山東省重點實驗室。