混凝土结构耐久性问题是当今工程界普遍关注的问题。干湿交替区域混凝土受氯离子侵蚀严重,以往氯离子侵蚀模型均忽略荷载作用而与实际不符。本文针对此问题,研究了非饱和状态下混凝土氯离子侵蚀模型,混凝土水分扩散表面因子和荷载对氯离子侵蚀的影响。论文主要研究工作有:(1)从基础物理过程出发,介绍了扩散和对流的基本理论;考虑混凝土内孔隙溶液的对流和氯离子随浓度扩散的耦合作用,建立了氯离子在非饱和混凝土中的运输模型,并采用有限差分方法解决模型计算;设计试验研究干湿循环作用对氯离子侵蚀的影响,试验结果与模型结果有良好的相关性。(2)在干湿循环过程中,干燥边界条件受环境影响而难以确定。水分扩散表面因子是分析混凝土湿度场干燥过程中的关键因素。本文引入混凝土表面孔隙面积和孔隙中的水分扩散系数两个参数,推导混凝土湿度场的第三类边界条件;将混凝土表面水分对流扩散简化为不可压缩流体一维平板壁面对流传质问题,根据质量守恒和平板壁面对流传质理论,建立了混凝土干燥过程水分扩散表面因子的理论模型,同时给出了模型的近似解。试验分析结果表明,理论模型和试验结果吻合良好。(3)分析了荷载作用影响氯离子侵蚀混凝土的机理;通过荷载对混凝土孔隙的影响以及荷载对混凝土平均孔径和孔径分布的影响,建立荷载作用下氯离子侵蚀混凝土模型。最后,设计混凝土材料在荷载作用下氯离子侵蚀试验,分析试验结果,试验与理论模型结论一致。本论文得到了国家自然科学基金重点项目(50838008)、国家重点基础发展计划资助项目(2009CB623200)、教育部博士点基金项目(20070335087)的资助。