随着科学技术的发展和人类文明的进步,人类生产活动涉及的范围越来越广,在各种严酷环境下使用的混凝土工程,要求具有更加优异的耐久性能.本课题对硫铝酸盐水泥基高性能混凝土的结构及性能进行研究,旨在利用硫铝酸盐水泥的快硬、早强、抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀等性能,以满足冬季施工、抢修抢建工程、水工、盐碱地及沿海等环境恶劣地区的工程应用. 本文通过解决硫铝酸盐水泥与减水剂、缓凝剂和掺合料的相容性入手,解决硫铝酸盐水泥混凝土离析、泌水导致的浆体不均匀性所带来的缺陷.比较了各外加剂对硫铝酸盐水泥混凝土微观结构及性能的影响,并对制备出来的高性能混凝土进行了抗冻、抗硫酸盐和抗氯离子性能的试验研究. 研究结果表明:SR3与硫铝酸盐水泥具有良好的相容性,而AS和FDN的饱和掺量点高且水泥净浆流动度经时损失大,这是由于SR3一段时间后在水泥浆体溶液中的浓度更大,故其水泥浆体的流动性保持的效果更好.而缓凝剂的掺量为0.4﹪时可将硫铝酸盐水泥的凝结时间控制在2h左右,这样既有利于工程的施工且对强度并无不利的影响;同时发现掺入适量的缓凝剂之后AS、FDN对硫铝酸盐水泥的饱和点及净浆流动度经时损失得到了有效的改善.以1d和28d砂浆强度作为考察指标,确定了粉煤灰和矿渣的合适掺量为5﹪FA+10﹪BF.而掺合料、减水剂和缓凝剂均可有效改善硫铝酸盐水泥混凝土的孔径分布,使其无害和少害孔比例增大,密实度提高,但是对抗氯离子侵蚀能力影响较小. 对于硫铝酸盐水泥高性能混凝土的抗硫酸盐性能:不同水灰比试样在同一浓度的侵蚀溶液中虽然都存在一定程度的质量增长,但是其1个月、2个月、4个月龄期的抗蚀系数均大于0.8,有的甚至达到了1.1,表明水狄比对硫铝酸盐水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力影响较小.同一水灰比试样的抗蚀系数随着侵蚀液浓度的增大变化很小且均大于0.8,而水灰比为0.49试样在4个月时均出现了质量下降的情况,但其抗硫酸盐侵蚀能力仍然良好. 以烟威高速公路的金山港大桥的维修加固为依托,完善了硫铝酸盐水泥基高性能混凝土在沿海及盐碱地区混凝土结构工程中应用的相关施工技术.并针对工程实际情况进行了硫铝酸盐水泥水下不分散混凝土的研究,研究结果表明:通过对水下不分散砂浆的PH值测定确定了增粘剂的最佳掺量范围为0.4﹪～0.5﹪,且水下不分散混凝土的坍扩度不宜太大,控制在260mm左右较为合适.以水下不分散混凝土的坍扩度、7d及28d水陆比为考察指标,通过正交试验确定了硫铝酸盐水泥水下不分散混凝土最优配合比为:水灰比取0.34、砂率取0.41、增粘剂取0.45﹪. 实际施工中必须严格控制原材料的质量,针对硫铝酸盐水泥的特点制定合理的投料顺序及搅拌制度.针对不同的维修加固部位制定合理的施工工序,特别需要控制好钢筋除锈及阻锈剂的涂刷环节,以消除混凝土结构破坏的内部隐患.由试验桥各项试验指标综合来看,硫铝酸盐水泥高性能混凝土的维修加固效果良好、施工周期较短,体现了较好的经济价值和社会价值,为硫铝酸盐水泥高性能混凝土在沿海或盐碱地区的推广应用奠定了基础.