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随着我国一带一路、海洋大开发等战略的实施,海洋工程用混凝土基础设施大量增加。海洋环境中氯离子、硫酸根等侵蚀性离子浓度远高于普通环境,侵蚀离子通过水泥基材料的裂缝、毛细孔隙等向内部迁移,进而引起钢筋锈蚀、盐结晶等破坏性膨胀,导致混凝土结构耐久性差、服役寿命短。通常采用减小水灰比、使用掺合料、减小胶凝材料细度等方式降低浆体孔隙率、细化孔径,延缓氯离子侵蚀速率,提高水泥基材料的抗侵蚀性能。实际施工中,水灰比调控范围较小、水泥基材料工作性与力学性能要求较高,导致传统方法对水泥浆体抗氯离子侵蚀性能的改善效果有限。本文研究了复合水泥水化产物组成、结构与氯离子固化量、固化稳定性的关系,获悉了不同环境下氯离子在水泥浆体中的存在形式,进而得出有利于氯离子固化的水化产物组成与结构。从浆体结构密实度和水化产物氯离子固化能力角度,通过优化胶凝材料化学组成、活性、颗粒级配,掺加偏高岭土、改性水滑石等氯离子固化功能组分制备了级配复合水泥,研究了氯盐-硫酸盐溶液中级配复合水泥混凝土的力学、抗侵蚀性能及微观结构劣化过程。具体工作包括:为避免未水化相影响,以超细水泥-矿渣（PC-GBFS）为对象,研究了水化产物组成、结构与氯离子固化能力及稳定性的关系。发现Ca/Si比在1.241.62、Al/Si比在0.350.45范围的水泥浆体有更高的氯离子固化能力与稳定性,在外界氯离子浓度为3mol/L的环境下化学结合氯离子量为12.2613.47 mg/g,物理吸附氯离子量5.035.73mg/g,非水溶性氯离子达到50%以上,是PC浆体的2.152.66倍。在“区间窄分布,整体宽分布”颗粒级配模型基础上,通过调控胶凝材料化学组成、活性、掺量及掺加偏高岭土等固氯功能组分,制备了浆体密实度高、固氯能力强的级配复合水泥。新型复合水泥浆体固氯能力最高达到19.59 mg/g,非水溶性氯离子量达10.38mg/g,相比普通硅酸盐水泥固氯能力与固氯稳定性均有明显提升。通过快速氯离子迁移法（Rapid chloride migration,RCM）表征混凝土中氯离子扩散规律,级配复合水泥混凝土的氯离子扩散系数(DRCM)大幅度降低,其中五区间级配复合水泥混凝土的DRCM为0.17×10-1212 m2/s,仅为普通硅酸盐（PC）混凝土的16%。氯离子扩散系数不仅与混凝土孔隙率有关,也同时受到水泥浆体水化产物对氯离子固化能力的影响。三级配水泥混凝土的孔隙率与PC混凝土相当,由于三级配水泥浆体对氯离子固化稳定性好,其混凝土的氯离子扩散系数远小于PC混凝土。通过分析级配复合水泥混凝土微观结构性能劣化过程,研究了氯盐-硫酸盐溶液中级配复合水泥混凝土的抗侵蚀性能。级配复合水泥由于结构密实,受硫酸盐侵蚀后比PC混凝土更早开裂,但是氯离子扩散系数仍远小于PC混凝土。掺有偏高岭土与改性水滑石的级配复合（GCM）混凝土的抗氯离子侵蚀性能最好,侵蚀6个月时后氯离子扩散系数为3.7×10-1212 m2/s。硫酸根对氯离子侵蚀存在早期抑制、后期促进作用,早期硫酸根腐蚀生成的膨胀性产物填充混凝土孔隙阻滞氯离子扩散,后期膨胀性产物导致混凝土膨胀开裂后则促进了氯离子的侵蚀。级配复合水泥具有初始密实度高、孔隙率小的特点,能有效阻滞氯离子向混凝土内侵蚀;另一方面调控复合水泥组成、掺加含Al胶凝材料,有效提高水泥浆体的氯离子固化能力,减少混凝土孔隙中游离氯离子含量,延缓了氯离子向混凝土内的渗透。在级配复合水泥中,掺加细粒径含Al的固氯功能组分,进一步减小混凝土孔隙、细化孔径,同时提高了浆体的固氯能力,使得混凝土的抗离子侵蚀性能大幅提升。研究成果为水泥水化产物组成、结构与氯离子固化行为的关系提供了理论依据,为制备海洋环境下抗离子侵蚀性能优异的水泥基材料提供了技术支撑,将有力推动“一带一路”建设、粤港澳大湾区发展等战略的实施,具有重大的生态、经济和社会效益。