硫铝酸盐水泥(CSA)是一种重要的建筑材料,在海洋工程中应用广泛,具有快硬早强、微膨胀的优良性能。作为一种合格的胶凝材料,仅仅满足工作和力学性能是不够的,耐久性尤其是钢筋腐蚀的防护性能是一项重要指标。钢筋腐蚀是一个电化学过程,与水泥基材料孔隙液的组成密切相关。但目前关于CSA孔隙液对钢筋腐蚀影响的研究还很少。因此,本文针对C S A孔隙液的组成及其对钢筋腐蚀的影响进行了系统研究。本文首先采用固液萃取结合计算修正浓度的方法,再辅以合适的分析技术,设计了一套适用于CSA的孔隙液组成分析新方法,并利用此方法研究了 CSA的孔隙液组成,提出了CSA模拟孔隙液(SPS)的配制方法。以SPS为研究介质,通过循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)、腐蚀电位等测试技术,研究了 CSA孔隙液中主要特征离子对钢筋钝化的影响机制,并建立了影响规律的数值模型。其次,针对由氯离子引起的钢筋腐蚀,利用莫特-肖特基曲线(MS)、循环极化曲线等测试技术,在SPS中研究了主要特征离子与Cl-耦合作用对钢筋耐蚀性以及腐蚀发展过程的影响,探讨了影响机制和规律,进而建立了基于CSA SPS的氯离子临界浓度的预测模型。最后本文对内掺NaCl的CSA砂浆中钢筋的腐蚀情况进行了探索,揭示了 CSA中钢筋的腐蚀行为,通过分析探讨,证明了基于SPS得到的钢筋腐蚀影响机制有助于深入理解CSA中钢筋的腐蚀行为。研究成果如下:(1)固液萃取结合计算的方法与传统萃取法和压滤法相比具有操作简便,能较准确地反应孔隙液的真实情况,是一种研究水泥基材料孔隙液组成的有效方法;将此方法与合适的检测技术结合,形成了适用于CSA孔隙液组成的一套分析方法;基于此方法得到的CSA孔隙液组成与OPC相比主要特点是OH-浓度较低,但含有较高浓度的SO12-和Al(OH)1-,并依据此,设计了 CSA SPS配制方法。(2)OH-浓度变化使钢筋钝化膜组成发生改变,过高或过低均会使钝化膜稳定性下降;SO42-不影响钝化膜组成,但对钝化膜具有破坏作用,破坏效果随着OH-上升而下降;而Al(OH)4-则能够在不改变OH-浓度的条件下,抑制SO42-的负面效应,提高钝化膜稳定性,由三种离子间的相互关系可得到SO42-临界浓度预测模型,可用于判断CSA中钢筋在水化初期能否钝化。(3)当Cl-存在时,钢筋耐蚀性随OH-和Al(OH)4-浓度的上升而提高,随着SO42-浓度的上升而下降。此外,SO42-还能使钢筋形成疏松的腐蚀产物,导致腐蚀速率的上升,氯离子临界浓度可通过三种离子的浓度计算得到。对于CSA砂浆中的钢筋,与OPC相比存在早期腐蚀、临界氯离子浓度较低和腐蚀速率快等特点,这样的腐蚀行为符合CSA孔隙液的特点和孔隙液组成对钢筋腐蚀影响机制。