盐雾区混凝土桥梁受到耐久性退化的影响,其中氯离子侵蚀是最主要的因素,探究反复荷载作用下非饱和混凝土中物质的传输行为对提高盐雾区混凝土桥梁的耐久性有着至关重要的作用。本文针对轴压反复荷载作用下非饱和混凝土内水分和氯离子的传输开展了理论分析及试验研究,分析了轴压反复荷载的应力水平及加载次数对水分和氯离子传输行为的影响。具体开展的工作及得到的结论如下:(1)根据氯离子在非饱和混凝土中的传输机理,基于Fick第二定律、扩展的Darcy定律及氯离子在传输过程中所遵守的质量守恒定律推导出非饱和混凝土的氯离子传输数学表达式。结合已有的理论基础和研究成果,充分考虑轴压反复荷载作用对水分扩散系数和氯离子扩散系数的影响,建立轴压反复荷载作用下非饱和混凝土的氯离子传输模型,并给出该理论模型的求解方法。(2)基于连通器的原理设计了混凝土吸液实时测量装置——储液箱,实现轴压反复荷载与氯离子侵蚀耦合的同时,还能够定量观测混凝土的吸液速率。针对棱柱体混凝土试块开展轴压反复荷载作用下的氯离子渗透试验,探究应力水平及加载次数对混凝土单位面积累计吸液量、毛细吸液率的影响。(3)根据试验结果建立了轴压反复荷载作用下的水分扩散系数模型。研究发现水分扩散系数的量值参数D0随着加载次数呈三阶段变化:第一阶段(N<25.92万次),D0只与应力水平相关—随着应力水平的提高先减小后增大;第二阶段(25.92万次<N<50万次),因二次吸液率显著小于初始吸液率,D0存在一个突变,随后当应力水平不为0时,D0随着加载次数的增多不断增大,当应力水平为0时,D0随着加载次数的增多不断减小;第三阶段(N>50万次),D0随着加载次数的增多不断减小,随着应力水平的提高不断增大。(4)对混凝土毛细吸水控制方程及轴压反复荷载作用下非饱和混凝土的氯离子传输控制方程进行求解,并将氯离子浓度分布理论计算结果与试验结果进行比对,结果显示两者较为吻合,说明本文中的氯离子传输模型具备一定的合理性。通过模型计算分析可知:随着应力水平的增大,混凝土内同一位置处的相对体积含水量、氯离子浓度及渗透深度先减小后增大,且当应力水平大于0.2时,混凝土内同一位置处的相对体积含水量增长率、氯离子浓度增长率及渗透深度增长率逐渐增大。随着加载次数的增多,混凝土内同一位置处的相对体积含水量、氯离子浓度及渗透深度逐渐增大,但增长率不断减小。