混凝土结构耐久性问题是现今工程界普遍关注的重点问题,其中钢筋锈蚀是造成混凝土耐久破坏的最主要形式,而碳化又是造成钢筋锈蚀的最主要原因之一。碳化不仅会使混凝土碱性降低,钢筋脱钝锈蚀,而且会造成混凝土内离子的迁移与浓缩,促使钢筋锈蚀加剧,国内外学者对碳化进行了广泛研究,取得了丰富的成果,然而自不完全碳化区概念被提出并被证实后,未考虑不完全碳化区存在的既有工程结构碳化寿命预测模型的可靠性受到置疑,因而研究不同因素影响下混凝土结构碳化区域的分布特性和规律对混凝土剩余使用寿命评估和耐久性设计具有重要意义。　　本文通过快速碳化试验,借助自主发明的碳化深度测试扫描仪、逐层磨粉机并结合XRD等微观测试技术,以模拟孔溶液法为主,传统碳化深度测量法和碳酸盐含量测量法为辅,较为细致地研究了不同温度、湿度、二氧化碳浓度及水泥用量对混凝土结构碳化区域分布特性的影响。　　基于试验数据分析结果,提出了混凝土碳化深度酚酞测试值的实用预测模型;通过模型参数校准构建并完善了碳化仿真模型,探讨了模型参数对仿真结果的影响规律,并采用数值与物理试验结果相结合的方法就诸因素对碳化区域分布特性的影响进行了深入分析,较为全面地揭示了温、湿度变化对混凝土碳化区域分布特性的影响规律,得到了对不完全碳化区长度的影响系数,最终建立了碳化区长度预测模型,并得到如下结论:　　1)采用废机油为脱模剂会引起混凝土假性碳化,在自然养护条件下可造成混凝土在养护期便发生中和反应,完全反应区达3mm以上;　　2)混凝土完全碳化区内,Ca(OH)2等碱性物质并未被完全中和,而是被包裹在CaCO3内,遇水将被释放;　　3)完全碳化区内,Ca(OH)2含量由表及里分布并不均匀,沿距表面距离增大而逐渐减小,直至5mm以后才趋稳定;　　4)对碳化区域分布特性起决定性作用的并不是环境相对湿度,而是混凝土内部的湿度分布;　　5)酚酞法所测混凝土碳化深度内含部分碳化区,实际完全碳化区深度约为酚酞测试结果的一半。