在近海区域的水质或土质中存在对混凝土材料有危害影响的离子，包括对混凝土耐久性影响严重的硫酸根离子，对混凝土内部钢筋影响严重的氯离子等。目前研究人员较多关注侵蚀因素对混凝土构件侵蚀机理的研究，但对于如何系统地提高混凝土材料自身的耐腐蚀性能的研究较为缺乏，如何平衡掺合料的加入比例对混凝土耐久性和力学性能以及工作性能的影响有待进一步验证。

本项目针对青岛近海区域环境，创新性的提出以抗有害离子渗透和抗冻性能作为配合比主要设计指标，以密实填充理论衡量混凝土在海水有害离子迁移到混凝土内部的能力，结合水胶比、浆体比例、砂率调控的近海区域高性能混凝土专用配合比设计方法——“最小用水量法结合限定胶凝体系稠度”的最紧密多元胶凝体系设计方法；研究基于硫酸盐侵蚀作用下的混凝土微结构破坏损伤机理，建立组分-性能云关系图，开发抗硫酸盐侵蚀剂——多元复合阳极型无机防腐剂；利用XRD无标定量方法和SEM图像分析技术，建立量化防腐剂对水泥基材料受SO₄^2-侵蚀后界面产物的影响模型——复合粉体-水泥体系的颗粒最紧密堆积模型。

项目已申请发明专利6项，其中授权发明专利3项，授权实用新型专利8项，发表学术论文7篇，其中SCI收录1篇，中文核心期刊3篇。该成果已在青岛地铁1号线、2号线、4号线、8号线项目成功应用，有效保证了项目的顺利施工，产生了良好的技术经济效益。

1. 提出了“最小用水量法结合限定胶凝体系稠度”的最紧密多元胶凝体系与近海区域高性能混凝土专用配合比设计方法，以抗有害离子渗透和抗冻性能作为配合比主要设计指标，以密实填充理论衡量混凝土在海水有害离子迁移到混凝土内部的能力，通过正交试验，调整水胶比、浆体比例、砂率，验证出适用于不同工程部位的海工混凝土配合比，使其同时具备良好工作性能、力学性能及耐久性能，高效的达到制备青岛近海区域海工混凝土的目的。

▲混凝土全浸区和浪溅区暴露试验场地

2. 基于硫酸盐侵蚀作用下的混凝土微结构破坏损伤机理，利用物理与化学活化的超细矿渣粉、搅拌站废渣以及其他硫铝酸盐水泥熟料、石膏等辅料，研究开发多元复合阳极型无机防腐剂。建立组分-性能云关系图，利用云分析技术研究二元和多元复合防腐剂组分与其性能的关系，及其对水泥水化和水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的改善作用；基于最紧密堆积原理，利用粉体与水泥熟料颗粒存在的粒径差异，建立复合粉体-水泥体系的颗粒最紧密堆积模型，利用XRD无标定量方法和SEM图像分析技术，量化防腐剂对水泥基材料受SO₄^2-侵蚀后的界面产物的影响。

▲胶凝体系组成及耐蚀性能的三元云分析图

中建西部建设新疆有限公司系央企中国建筑（2021年“世界500强”第13位）旗下二级专业公司中建西部建设股份有限公司（股市简称“西部建设”、股票代码“002302”）的全资子公司，注册资金14.65亿元。是我国西北第一、新疆最大的预拌混凝土生产企业，技术装备水平和供应服务能力稳居西北地区混凝土行业首位，同时也是中国预拌混凝土协会常务理事单位。拥有10家二级单位，40座在产预拌厂、81条专业自动化混凝土生产线，年度设计产能2290万方。

以混凝土生产为核心，辐射水泥、干混砂浆、物流运输、检测等业务，基本建立了“技术研发-资源-加工-销售-服务”的产业链条。公司始终坚持走科技创新强企之路，在混凝土主业绿色低碳发展领域，基础设施领域，水泥、砂浆、骨料领域，固废环保领域具有较强的研发能力。拥有全行业首家国家级博士后科研工作站，一家自治区混凝土工程技术研究中心、一家自治区企业技术中心，2家高新技术企业。参建了数百项疆内外重点工程，涵盖城市轨道交通、市政道路、高铁、桥梁、机场等大型基础设施项目，以及众多人居工程和高端商业综合体，为推动“西部大开发”、建设“美丽中国”积极贡献力量。

青岛理工大学是一所以工为主，土木建筑、机械制造、环境能源学科特色鲜明，理工经管文法艺等学科协调发展的多科性大学。是国家首批地方高校“111计划”建设单位、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、山东省重点建设的应用基础型人才培养特色名校、山东省首批高水平大学“强特色”建设高校。土木工程获批省高峰学科、机械工程获批省优势特色学科。学校拥有高等学校学科创新引智基地、国家实验教学示范中心、国家地方联合工程中心等5个国家级教学科研平台，拥有29个省部级科研平台和4个协同创新中心。是山东省混凝土结构耐久性工程技术研究中心和青岛市建筑材料行业技术中心的依托单位，其中混凝土实验室是海洋环境混凝土技术教育部工程研究中心、山东省重点实验室。