浓海水-海砂混凝土的基本力学性能

崔永祥 熊海贝 江佳斐刘斯凤 许沛东

（同济大学结构防灾减灾工程系，上海 200092）

0 引 言

作为主要的基础设施建设结构材料，混凝土的生产需要消耗大量的淡水和河砂，然而淡水和河砂在混凝土建造领域的应景前景不容乐观。淡水是人们生活必不可缺的资源之一，地球储存有大量丰富的水资源，但是淡水仅占总储量的3%，到2050年，全球将有50多亿人口缺水［1］，可供人们直接采用的淡水资源越来越稀缺。在我国，河砂遭到了过度与不正当开采，导致境内多条流域河床、水资源环境、生态环境遭到严重破坏。因此，河砂和淡水被认为是21世纪最有价值的两种商品［2］。

在沿海和岛屿地区，淡水及河砂资源尤其匮乏，而海水和海砂资源丰富且可以就地取材。如果使用海水和海砂代替河砂和淡水，可以减少大量的运输成本，同时能缓解日益枯竭的自然资源，因此海水和海砂被认为是一种可持续的生态友好型原材料［3］。早在第二次世界大战期间就有将海水当作建筑原材料使用的工程案例［4］。英国是最早使用淡化海砂作为建筑原材料的国家［5］，海上疏浚砂和砾石集料占英国消耗总用量的24%（每年超过2 000万吨），在建筑行业中被广泛使用［6］。然而，海水和海砂中大量氯离子的存在会降低海水和/或海砂制备的钢筋混凝土结构的耐久性能。80年代纤维增强复合材料（fiber reinforced polymer，FRP）在土木工程结构中应用的研究推动了FRP材料成为解决混凝土结构中钢筋锈蚀的增强材料之一。现有的研究表明，氯离子对FRP筋的长期耐久性能并没有显著的影响，即使在较高的温度下，抗拉强度变化也很小［7］。……