近年来,高速铁路发展迅速,高速铁路隧道的建设也取得了令人瞩目的成就。本文从高速铁路隧道的环境特点出发,针对高速铁路列车通过时对隧道壁产生一定的气体压力作用的特点,分析了气体压力对高速铁路隧道混凝土碳化的影响。鉴于高速铁路隧道结构建设费用高,维修困难及维修费用高,为保证其正常的使用寿命及使用功能的正常发挥,亟需开展对高速铁路隧道混凝土的碳化性能的研究,该研究对高速铁路隧道结构耐久性的研究工作具有一定的参考意义。本文分析总结了列车高速通过隧道时,隧道内压力形成的机理以及列车运行速度、隧道阻塞比、隧道长度等因素对隧道压力变化的影响。采用试验研究与理论分析相结合的方法,基于二氧化碳在混凝土中的扩散和渗透原理,利用自主研发的压力碳化箱研究了稳定的气体压力对混凝土碳化的影响。本文研究的主要内容有:(1)基于渗透理论和扩散理论分析计算了不同气压作用下混凝土的碳化深度。(2)针对此次研究自主研发了压力碳化箱,从而模拟稳定气压作用下混凝土的碳化。(3)利用自主研发的压力碳化箱进行了不同气压作用下混凝土的碳化试验并将试验结果与理论计算值进行了对比,两者具有较好的吻合性。试验结果表明气体压力对混凝土早期碳化影响较大;不同气体压力作用下,气体压力值越大,混凝土碳化深度越大;水灰比越大,混凝土的碳化深度越大。(4)基于渗透理论和扩散理论的计算结果分析了粉煤灰和矿粉等矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响。粉煤灰和矿粉的掺入一方面使水泥水化产物氢氧化钙减少,加速了混凝土的碳化;另一方面粉煤灰和矿粉的掺入提高了混凝土的抗渗性,因此从一定程度上改善了混凝土的抗碳化性能。