在淡水资源日益短缺的背景下,无论是基于全球人口持续增长带来的基础设施建设的不断增加,还是未来我国全球化海上丝绸之路的建设,作为混凝土重要组成部分的拌合水,都将是一个巨大的资源消耗。因而,采用海水取代淡水,探索其作为混凝土拌合水的可能,具有全球化可持续发展的重大意义和重要的国家战略意义。海水取代淡水制备混凝土,与海工混凝土长期处在海洋环境中不同。前者直接参与了混凝土中的水泥水化。水泥水化的过程直接决定着混凝土的工作性、耐久性、力学性质等诸多混凝土结构的关键性能。相较于淡水,海水中富含多种无机盐离子,尤其是Na⁺、Mg²⁺、Cl^-等。因此,本文针对海水中主要无机盐离子耦合作用下水泥水化机理开展一系列研究。研究中采用了NaCl、MgCl₂两种无机盐作为代表。首先,对水泥净浆的基本性质进行研究,分析无机盐对水泥净浆宏观性能的影响;其次,对水泥水化相关性质进行研究,探索无机盐离子作用下的水泥水化作用机理;然后,对水泥主要矿物相C₃S的水化相关性质进行研究,探索无机盐离子作用下C₃S水化作用机理;最后,对C₃A+石膏体系的水化相关性质进行研究,探索无机盐离子作用下C₃A+石膏体系水化作用机理。得到结论如下:（1）水泥净浆中加入NaCl,流动度无明显影响;凝结时间缩短;早期（1 d、3d、7 d）抗压强度提高,后期（28 d）无明显影响;早期（1 d、3 d）抗折强度提高,7d强度下降,后期（28 d）强度无明显影响;孔隙率降低。水泥净浆中加入MgCl₂,高浓度MgCl₂会显著降低水泥净浆的流动度,存在临界浓度0.28 mol/L;凝结时间随MgCl₂浓度的增加而减少;早期（1 d、3 d、7 d）抗压强度提高,存在临界浓度0.28 mol/L,后期（28 d）强度无明显影响;早期（1 d、3 d）抗折强度提高,存在临界浓度0.28 mol/L,低浓度的MgCl₂（≤0.28 mol/L）会降低7 d、28 d抗折强度,而高浓度MgCl₂略微提高水泥净浆7 d、28 d的抗折强度;孔隙率降低。（2）水泥中加入NaCl,诱导期缩短,加速期速度增加,主峰出现时间提前;水泥中加入MgCl₂,诱导期缩短,加速期速度增加,主峰出现时间提前,并且随着MgCl₂浓度的增加,其对水泥水化历程的影响更加明显。Na⁺与Mg²⁺对于水泥水化历程的作用不完全相同,与Na⁺相比,Mg²⁺对于水泥水化的影响更为明显,并且Mg²⁺会使得Cl^-的作用更加显著。（3）水泥中加入NaCl,水化产物有C-S-H、CH以及Friedel盐,水化产物结构疏松,C-S-H为类似纤维的簇状分布;水泥中加入MgCl₂,水化产物有C-S-H、CH以及Friedel盐,此外还有含量较少的MH,水化产物为致密类似岩石的结构,C-S-H的簇状分布进一步弱化几乎没有,并且分布有一定几何形状的孔,在孔内发现一些球状堆积的水化产物和板状的水化产物。水泥中加入NaCl、MgCl₂会显著影响CH的分布。Mg²⁺与Na⁺会影响Friedel盐的生成,加入NaCl,会形成更多的Friedel盐。（4）NaCl会加速水泥水化进程,改变水化产物,原因在于Na⁺在C-S-H表面的吸附,影响CH的生长;Cl^-参与反应生成Friedel盐,并且吸附在C-S-H表面,两者之间存在相互影响。MgCl₂会加速水泥水化进程,改变水化产物,原因在于Mg²⁺参与反应生成MH和CaCl₂,Mg²⁺吸附在C-S-H表面,部分Mg²⁺会固溶在C-S-H中,并且影响CH的结晶生长;Cl^-会参与反应生成Friedel盐,同时吸附在C-S-H表面,两者之间存在相互影响。（5）C₃S中加入NaCl,缩短诱导期,加快加速期,缩短主峰出现时间;水化产物为C-S-H和CH,对于C-S-H的形貌影响不大,但会促进CH的形成;Na⁺促进CH结晶,并且吸附在C-S-H表面形成阳离子吸附层,影响C-S-H上Cl^-的吸附作用。C₃S中加入MgCl₂,诱导期缩短,加速期加快,主峰出现时间缩短;并且随着MgCl₂浓度的提高,这种作用更加明显;水化产物为C-S-H、CH以及MH,但MH含量极少,明显改变C-S-H的形貌,为趋于箔状生长,有更多的孔隙;Mg²⁺会影响CH的生长,部分取代C-S-H中的部分Ca²⁺,形成取代型固溶体,吸附在C-S-H表面形成阳离子吸附层,生成MH降低孔溶液的pH,影响Cl^-对C-S-H的吸附。Mg²⁺相比Na⁺对于水化的作用更加明显,并且使得Cl^-的作用更加明显。（6）C₃A+石膏体系加入NaCl,第一阶段几乎不变,主峰强度增高,峰宽变窄;水化产物为C₃AH₆、AFm,还有相关的无定型相,Friedel盐以及Na₂SO₄;水化产物表面粒状化堆积增多,且结构更加致密,薄片状上面有尺寸更小的晶体附着;Cl^-的作用是生成Friedel盐,而Na⁺的作用则是存在于孔溶液中,形成硫酸钠晶体,为第二阶段提供更多的成核位点。C₃A+石膏体系加入MgCl₂,第一阶段时间缩短,主峰强度升高;水化产物有C₃AH₆、AFm,还有相关的无定型相,Friedel盐以及MH;水化产物主要由无定向生长的薄片状物质以及表面粒状化分布堆积物组成,并且结构致密,薄片状物质表面粗糙,浓度进一步增大,棱角减弱;Cl^-的作用是生成Friedel盐,Mg²⁺与Ca²⁺会产生竞争作用,从而减少Ca²⁺或者CaSO₄对于C₃A的表面吸附,Mg²⁺会与OH^-结合生成MH,提供了更多的成核位点。