导　　师： 余其俊

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 在21世纪海上丝绸之路和南海岛礁建设的推动下,我国海洋工程建设规模空前。而海洋环境下传统钢筋混凝土存在水化产物腐蚀、钢筋锈蚀等问题,严重影响海洋工程结构的长期耐久性能。地质聚合物的反应产物与硅酸盐水泥不同,在海洋环境下稳定性高、不易腐蚀,且玄武岩纤维（Basalt-fiber reinforced polymer bars,BFRP）不存在锈蚀膨胀的问题,因此BFRP筋增强地质聚合物混凝土在海洋工程建设方面具有广阔的应用前景。然而地质聚合物硬化过程中体积稳定性差、易收缩开裂,且目前尚无针对地质聚合物的混凝土配合比设计方法和步骤;同时BFRP筋抗拉强度高但抗压强度低,只能用于受弯构件,且海洋环境下BFRP筋增强地质聚合物混凝土结构的时变规律及服役寿命等问题尚待分析解决。针对上述问题,本研究通过MgO活性搭配有效减少了地质聚合物浆体的收缩,建立了地质聚合物混凝土配合比设计方法,采用螺旋BFRP筋与地质聚合物混凝土组合制备了梁柱等构件,基于BFRP筋增强地质聚合物混凝土梁构件的力学性能及其在海水环境下的时变规律,建立了海洋环境下BFRP筋增强地质聚合物混凝土构件服役寿命预测模型,最后在海堤建设中进行了工程应用。具体研究内容和结果如下:针对地质聚合物的自收缩历程,通过低活性（反应变色时间220 s）和高活性（反应变色时间60 s）MgO的协调搭配,分别补偿了地质聚合物早期和后期自收缩、干燥收缩等,获得整体变形较小、满足实际工程需要的地质聚合物胶凝材料（GII）。地质聚合物浆体中MgO补偿收缩机制为:MgO活性不同,水化生成Mg（OH）2以及水化硅酸镁等产物的时间则不同,通过MgO活性合理搭配即可实现地质聚合物整个反应硬化历程中体积收缩的阶段性补偿。结合地质聚合物混凝土的特点,建立了地质聚合物混凝土配合比设计方法

关 键 词： 地质聚合物 玄武岩纤维筋 体积变形 力学行为 海水侵蚀

领　　域： []