1.国内外研究现状
在我国海洋岛屿建设中，珊瑚作为一种自然存在的工程建筑材料，可直接或间接用于南海岛屿建设，因此实现对珊瑚砂的有效利用对岛屿的建设、发展海洋生态等具有十分重要的意义。目前, 许多研究都集中在珊瑚砂骨料混凝土的可行性、配比设计、拌和条件、外加剂以及耐久性等方面。最早对珊瑚砂的研究可追溯到1974年，Howdyshell通过对岛礁的珊瑚混凝土建筑物进行研究，认为珊瑚骨料可以应用到混凝土中，提出了珊瑚混凝土最主要的问题是钢筋腐蚀引起的建筑物耐久性问题。王以贵研究了不同骨料粒径的珊瑚混凝土，表明珊瑚混凝土的早期强度高，后期强度增长缓慢，可应用于防沙堤、挡墙、护岸等海洋工程中。赵艳林等研究了不同龄期海水拌养珊瑚混凝土的抗压强度，通过回归曲线拟合出龄期和抗压强度的关系，并通过早期抗压强度较准确预测出28天的强度，同时表明珊瑚混凝土的早强度增长较快。韦灼彬等进行珊瑚混凝土性能影响因素及早期力学性质研究，表明珊瑚混凝土强度早期发展迅速,后期增长缓慢,轴压比和静弹性模量低于一般轻集料混凝土,具有相对良好的抗拉性能。上述研究表明珊瑚混凝土的早期强度高，后期强度发展缓慢，但珊瑚混凝土存在着强度较低，孔隙率高、易腐蚀和脆性大等问题，为解决这些问题众多学者进行一系列研究。
为了解决珊瑚混凝土强度低、脆性大这一问题，王磊等研究了掺入聚丙烯纤维的珊瑚混凝土，研究结果表明：掺入纤维对抗压、抗折和劈裂抗拉强度均有不同程度的提高，但劈裂抗拉的增强效果比抗压强度明显。王磊等在报道了添加碳纤维后的珊瑚混凝土的弹性模量和劈裂抗拉强度都有一定幅度的提高，但对抗压强度无效，碳纤维的强度没能充分发挥。王磊等通过对不同掺量碳纤维珊瑚混凝土力学性能试验研究，表明适当的纤维掺量对于珊瑚混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度提高有增强作用,但效果不明显,对抗折强度的增强效果显著。陆金驰和邓雪莲等研究通过掺入适量的纤维来提高珊瑚混凝土的性能方面。通过掺入不同的纤维对珊瑚混凝土的强度有不同程度的提高，同时也改善了珊瑚混凝土的脆性，说明纤维的掺入是可以改善珊瑚混凝土的性能。
为了探讨海洋中的氯离子对混凝土结构的侵蚀，达波等研究了南海海域珊瑚混凝土结构的耐久性影响因素，研究表明：在南海岛礁工程中,珊瑚混凝土主要破坏特征为混凝土保护层胀裂、剥落、垮塌、露筋、钢筋锈蚀等，并认为风向是影响混凝土结构表面氯离子含量(Cs）的主要因素，因此要加强迎风面混凝土结构的附加防护和提高其密实度,才能延长珊瑚混凝土结构的使用寿命。为了探讨高强珊瑚混凝土的性能，袁征和陈迪森在高强珊瑚混凝土的配制工艺方面展开研究。吴彰钰等进行新型珊瑚海水混凝土力学性能试验研究，发现立方体抗压强度在15-35 MPa范围内的全珊瑚海水混凝土的轴心抗压强度、劈裂抗拉强度与之间具有较显著的线性关系，为普通硅酸盐水泥珊瑚混凝土力学性能研究与结构设计提供参考依据。王越洋等利用海砂、珊瑚制备混凝土研究进展，介绍了氯离子对钢筋的腐蚀机理及防范措施，针对目前海砂、珊瑚混凝土在开发利用方面存在问题,提出了建议和研究方向。刁益彤等对珊瑚混凝土骨料-净浆界面区强度进行研究，表明与普通混凝土类似，珊瑚混凝土存在薄弱的界面过渡区(ITZ)，内掺10%珊瑚微粉能够强化珊瑚骨料-水泥净浆界面的宏观和纳米力学性能，界面黏结劈拉强度不仅与水泥净浆抗压强度、劈拉强度间存在显著线性关系,还与混凝土界面过渡区（ITZ）、水泥净浆基体的纳米力学性能有显著相关性。Liu 等对碳纤维增强珊瑚混凝土的力学性能和微观结构进行研究，表明掺入碳纤维（CFs）可以提高珊瑚混凝土的力学性能，掺入碳纤维（CFs）会减缓碳纤维增强珊瑚混凝土（CFRCC）的早期强度发展，微观结构研究表明，珊瑚聚集体（CAs）具有多孔结构,界面过渡区( ITZ )不是CFRCC中的薄弱区域。为改善高强珊瑚混凝土的性能，学者们采取了添加偏高岭土、粉煤灰、高炉矿渣等矿物掺和料，掺入碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维等纤维，以及对珊瑚骨料进行酸洗、裹浆强化等措施，通过这些措施可以有效提高混凝土的性能，但其延性效果并不理想，为此研究高强高延性珊瑚混凝土是很有必要的。
2.国内外研究发展趋势
珊瑚骨料的研究始于上世纪五十年代，经过几十年的发展，已经取得了丰硕的成果。同石子和砂一样，以粒径为依据，珊瑚骨料可以分为珊瑚粗骨料和珊瑚砂两类。Song 和Cheng等研究表明珊瑚砂水泥基材料具有早期强度发展快的特点。Zhang[25]发现同等粒径下珊瑚砂砂浆的抗压强度略高于河砂砂浆，采用粒径更大的珊瑚砂时，珊瑚砂砂浆抗压强度低于河砂砂浆。Wang发现珊瑚砂砂浆58d抗压强度下降了约29%。通过对不同粒径珊瑚砂的研究，表明大粒径的珊瑚砂不利于提高珊瑚混凝土的强度，也反映了珊瑚砂孔隙率高这一特点。
为了探讨海水浆体的性能，Li等研究了水胶比为0.25~0.5时海水/淡水拌合水泥净浆的强度，发现海水拌合浆体抗压强度普遍提高，但提升幅度比较小，表明水胶比是影响浆体强度的主要原因。Wang等发现水胶比为0.4和0.45时，海水拌合水泥净浆28d抗压强度提高了38%，水胶比为0.5时提高了15%，掺入10%矿渣或硅灰，抗压强度提高了约40%，掺入10%粉煤灰或石灰石时，抗压强度提高了约60%，认为海水对复合胶凝材料强度的提升效果更显著，其它学者的研究也证明了这一观点。对于砂浆和混凝土，现有研究普遍认为海水拌合可以提高其早期强度，但对其长期强度的影响还未得到普遍性的结论。近几年已有研究采用海水拌合低水胶比的高性能水泥基材料，研究表明海水具有提升材料早期力学性能的效果[34-35]。Younis和Khatibmasjedi等发现海水拌合时浆体自收缩增大，这可能对硬化浆体耐久性产生不利的影响。
3.HDCC 国内外研究进展
HDCC 多缝开裂、应变硬化特性的实现离不开微观力学桥联理论的指导。当采用海水和珊瑚砂为原材料时，HDCC 基体性能、纤维-基体界面性能发生变化，目前鲜有珊瑚砂 HDCC 的制备及性能研究。海洋工程混凝土要承受多种荷载耦合作用，包括海风荷载、海浪荷载、洋流荷载等环境荷载以及车辆荷载、船舶荷载、飞机荷载等交通荷载，且南海区域经常遭遇台风、飓风、地震和海啸等极端天气和自然灾害，恶劣的服役环境对海洋工程混凝土提出了更为严苛的要求。高延性水泥基复合材料（High Ductility Cementitious Composites，HDCC是一种基于微观力学和断裂力学理论设计的，具有多缝开裂和应变硬化特性的短切纤维增强水泥基复合材料。HDCC优异的力学性能和强大的裂缝控制能力使得HDCC在海洋工程具有广阔的应用前景，强大的裂缝控制能力使其与普通混凝土比有更好的耐久性。
由于珊瑚混凝土存在延性差在这一特性，为解决这一问题。在2019年，Yu等率先探讨了海水对UHDCC力学性能的影响，研究发现采用淡水、半海水（50%淡水+50%海水）、海水拌合时UHDCC基体断裂韧度、单轴拉伸性能和纤维桥联能力无明显变化，认为UHDCC具有海水拌合的潜力，并认为氯盐含量对UHDCC的力学性能影响不大，从而为位于沿海地区和孤立岛屿的混凝土建筑提供了一种解决方案。为进一步探讨珊瑚混凝土的延性，Huang等研究用于海洋和沿海应用的海水海砂工程化胶凝复合材料(SS- ECC)，结果显示海水海砂 ECC凝结时间缩短了10%~20%，PVA-ECC的28d抗压强度增大12%，拉伸强度和拉伸应变分别降低 6%和 18%，PVA-ECC 出现裂缝细化的现象，而PE-HDCC的抗压强度、拉伸性能与淡水拌合时相近，表明海水对不同ECC基体性能的影响有所区别。之后 Huang进一步探究了骨料粒径、纤维长度、纤维掺量对海水海砂 PE-HDCC 性能的影响，发现骨料尺寸增大时ECC抗压强度降低，而纤维长度和掺量对ECC抗压强度没有明显影响，在拉伸性能方面，研究表明海砂尺寸的影响有限，纤维掺量增加时ECC拉伸强度和拉伸延性提高，纤维长度增加有利于提升ECC延性，但不会对拉伸强度产生影响。Lin[44]等研究了纤维长度和纤维类型对海水海砂ECC力学性能的影响，研究表明采用PE纤维时ECC具有高韧性、高塑性的特点，当采用PVA纤维增强海水海砂ECC时，随纤维长度增大，其抗压强度和和弯曲强度先增加后降低，采用长度为12mm的PVA纤维时ECC抗压强度和弯曲强度达到最大值。
骨料是ECC的重要组成部分，为了降低基体断裂韧度，促进ECC多缝开裂和应变硬化，ECC通常使用最大粒径为300微米磨细石英砂为骨料。然而，相比普通骨料，磨细石英砂价格高昂（提高了约41%），不利于ECC大规模推广，于是许多学者尝试利用当地现有资源替代磨细石英砂制备ECC。目前使用最广的骨料依旧为石英砂，但由其它种类骨料制备的ECC也占到了研究总量的40%以上，包括天然砂、海砂、地质聚合物砂、玻璃珠、铁矿石尾矿、沥青铣刨料等。Hao等研究了四种粒径相同但形貌不同的天然砂对ECC宏观力学性能的影响，发现当天然砂圆度和球形度下降时，由于骨料和胶凝材料间粘结能力增强，纤维分散能力增强，ECC抗压强度、极限拉伸强度和拉伸应变都有所提高。采用ECC的多缝开裂、应变硬化的特征这一设计方法应用于珊瑚混凝土中，可提高珊瑚混凝土的延性，达到多缝开裂的特性。由于海洋工程混凝土要承受多种荷载耦合作用，对混凝土的性能要求提出了更高要求，通过掺入纤维能有效改善珊瑚混凝土的延性，但协调其强度和延性都满足性能要求是一个棘手的问题，因此研究高强高延性珊瑚混凝土的力学性能是很有必要的。
