滨海结构工程的服役环境复杂恶劣,易遭受海水中氯离子侵蚀引发的钢筋锈蚀问题、硫酸根离子侵蚀引起的混凝土膨胀开裂问题和钙溶蚀引起的混凝土结构力学性能退化问题。这些侵蚀问题具有一定的耦合性,例如硫酸根离子与水泥水化产物中的铝酸盐反应生成的膨胀性产物钙矾石会填充混凝土内部孔隙,降低了氯离子和钙离子的有效扩散系数。在钙溶蚀过程中,混凝土内部的钙元素不断溶解、扩散,增大了混凝土的孔隙率,加快了侵蚀性离子的传输速率。本文以此为出发点,研究海水中氯离子对钙溶蚀过程的直接影响,通过实验测量不同氯离子浓度和温度下的钙溶蚀固液平衡曲线,分析氯离子和温度对钙溶蚀过程的影响机理,根据考虑氯离子浓度的固液平衡曲线完善硫酸盐和氯盐耦合侵蚀下的离子传输模型。主要研究内容如下:揭示氯盐环境对混凝土钙溶蚀的影响机制。通过滴定实验和XRF技术分别测量达到固液平衡状态时的液相钙浓度和固相钙浓度,将得到的固液平衡数据点拟合为固液平衡曲线并分析氯离子浓度对固液平衡曲线的影响机理,建立不同氯离子浓度下的钙溶蚀模型。研究结果表明:与去离子水中钙溶蚀速率相比较,氯离子的最大加速效果为18%,在此基础上探究氯盐与硫酸盐共存环境下混凝土的钙溶蚀过程,揭示了多离子共存环境对固液平衡曲线的影响机理,得到海水环境中的固液平衡曲线。阐明温度环境对钙溶蚀固液平衡曲线的影响规律。以温度为变量测量水泥浆体在氯化钠溶液中的固相钙浓度和液相钙浓度,拟合不同温度下的固液平衡曲线,分析温度对固液平衡曲线三阶段的影响机理。建立考虑温度作用的钙溶蚀模型,分析温度影响钙溶蚀过程的主要途径。研究结果表明:钙溶蚀过程中温度加快钙离子扩散的效应远大于温度通过固液平衡将固钙转换为钙离子的效应。建立考虑钙溶蚀影响的多离子相互作用模型。引入不同氯离子浓度和硫酸盐浓度下的固液平衡曲线,综合考虑硫酸盐和氯盐耦合侵蚀下的氯离子吸附、离子扩散、化学活度、化学反应的影响,根据钙溶蚀和硫酸盐侵蚀引起的孔隙率变化对扩散系数进行修正并建立滨海环境中多离子耦合传输模型。基于有限元软件COMSOL Multiphysics建立物理场仿真模拟多离子耦合侵蚀下不同工况、不同侵蚀龄期的离子浓度分布曲线,与文献中实验结果对比验证模型可靠性。