图 3 不同天然硬石膏掺量的三掺体系混凝土渗透高度
由表6可知，所有配合比混凝土电通量均小于1000C，属于氯离子渗透“非常低”级别。这是由于三掺体系混凝土中掺入了大量矿粉、粉煤灰、石粉等优质掺合料微粉，优化了胶凝材料粒径分布，使得对照组G0混凝土密实程度本就较高，因此，未掺天然硬石膏的三掺体系C30混凝土G0组已有较优的抗氯离子渗透性能。而掺入一定量的天然硬石膏后，混凝土电通量有所减小，但减小幅度不大，最终电通量仍处于“非常低”级别。即天然硬石膏对三掺体系C30混凝土抗氯离子渗透性能有所提升，但提升幅度不大。
表 6 不同天然硬石膏掺量的三掺体系混凝土总电通量
由表7可知，（1）随着侵蚀龄期的上升，各组混凝土抗压强度及抗压强度耐蚀系数均呈先升高后降低的趋势，循环至60次时，各组混凝土抗压强度及耐蚀系数均到峰值，此时，G0组耐蚀系数最高，为128%，循环至120次，各组混凝土耐蚀系数均出现不同程度的下降，但仍高于75%，即各组三掺体系C30混凝土抗硫酸盐侵蚀等级均不低于KS120；（2）在硫酸盐侵蚀初期（<60次），耐蚀系数增大，增大幅度随天然硬石膏掺量的上升而减小，至侵蚀后期（>60次），各组混凝土耐蚀系数均从峰值开始下降，但下降幅度据天然硬石膏的掺量不同而有所差异，当天然硬石膏掺量≤5%时，随天然硬石膏掺量提升，下降幅度有所减缓，至120d循环龄期时G3、G5组耐蚀系数均高于G0组，但天然硬石膏掺量达7%后，耐蚀系数迅速下降至低于G0组。即天然硬石膏掺量不高于5%时，能够提升三掺体系混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。
表 7 不同天然硬石膏掺量的三掺体系混凝土抗硫酸盐耐蚀系数
2.4 天然硬石膏在三掺水泥基胶凝体系中的微观作用机理
微观测试试件采用与各配比混凝土胶凝材料同配比的净浆试件，使用XRD及SEM等微观测试手段，探究天然硬石膏对三掺水泥基胶凝体系水化产物及微观结构的影响。
不同天然硬石膏掺量的三掺体系净浆水化产物XRD图谱如图4所示，G5组净浆28d水化产物SEM图谱如图5所示。
由图4可知，水化产物中的晶体部分主要有水泥水化生成的Ca(OH)2、钙矾石、未完全水化的C2S及粉煤灰中引入的未反应的莫来石、石英以及石灰石粉引入的CaCO3。
在三掺体系胶凝材料中掺入天然硬石膏，主要衍射峰的位置未发生明显变化，但部分衍射峰的峰强有一定变化，这说明天然硬石膏对水化产物种类的影响不大，但对各矿物水化进程有不同作用。Ca(OH)2衍射峰随天然硬石膏掺量的增加而逐渐降低，这表明天然硬石膏能够增加Ca(OH)2的消耗量；C2S衍射峰随天然硬石膏掺量的增加变化不大，这说明至28d龄期时水泥熟料中C2S矿物仍未反应完全，且天然硬石膏对C2S反应速率影响不大；Ettringite衍射峰随天然硬石膏掺量的增加有所升高，而未见石膏类晶体衍射峰，这说明三掺体系中掺入一定量的天然硬石膏（0%~7%），能够完全反应并生成更多的钙矾石；CaCO3衍射峰在天然硬石膏掺量较高时有一定降低，这可能是由于CaCO3与水泥矿物C3A反应生成了碳铝酸盐水化物。
图 4 净浆28d水化产物XRD图谱
由图5可知，G5净浆28d水化产物表面已较为致密，大量钙矾石聚团生长于C-S-H凝胶表面及其孔隙间。还能观测到部分边缘模糊的未完全水化的水泥颗粒和球体仍完整但表面已开始水化的粉煤灰颗粒，以及少量穿插于孔隙间的氢氧化钙晶体。从水化产物整体来看，密实的凝胶体表面已无明显孔洞，大量针棒状钙矾石晶体相互交织，与其他部分结晶程度较好的晶体、未水化的胶凝材料颗粒等一同穿插于凝胶之间，并与其紧密相连。这种密实的微观结构为硬化水泥石提供较优的力学性能，大量的钙矾石生成则是掺天然硬石膏的三掺体系体积膨胀的内在原因。
