海洋中的结构物受到海水冲刷、有害离子渗透以及干湿交替作用下,会使钢筋混凝土结构中的钢筋发生锈蚀,混凝土被腐蚀膨胀开裂、表面起层剥落等,这些腐蚀会严重影响海工结构的使用寿命。我国目前有很多已建的海洋结构物均发生了不同程度的腐蚀,使用寿命未达到设计预期便已无法继续使用。同时随着我国沿海发达城市的高速发展,仍有许多在建的跨海大桥、海上工作平台及大型港口工程项目等,因此探索结构物在海洋环境下的腐蚀破坏机理,找到抗海水腐蚀性能优异的高性能混凝土修复材料,不仅关系到海工结构的使用寿命和修复成本,同时还与可持续发展和环境保护息息相关。本文依托于国家重点研发计划项目《复杂环境下轨道交通关键承载结构材料恢复技术研究》任务,采用干湿循环试验方法,探索氯离子在混凝土内的传输机制。主要进行了以下几方面工作:(1)根据《普通混凝土设计规程》和《纤维混凝土应用技术规程》,选用6mm规格的聚丙烯纤维,通过复掺硅灰和微珠,降低水胶比配制成高性能修复材料,既提高了混凝土的力学性能,又满足施工性能要求,同时还具有较好的抗海水腐蚀能力。(2)比较石英砂与河砂对材料力学性能和施工性能的影响,同时分析了单掺微珠时,聚丙烯纤维在不同体积掺量下(0%,0.5%,1%,2%)对材料的力学性能、施工性能以及内部微观结构的影响规律。(3)设计初步配合比和正交配合比方案,分析硅灰、微珠、水胶比及砂胶比四种因素对修复材料抗压抗折强度、施工性能和微观结构的影响。比较了单掺微珠和混掺微珠-硅灰修复材料力学性能的变化规律。(4)利用干湿循环试验方法,配制5倍海水浓度的侵蚀溶液对修复材料进行海水腐蚀试验,分别测定了循环50次和73次材料基本性能的变化规律,从微观的角度分析了海水中的镁盐和硫酸盐对修复材料的腐蚀机理。(5)通过硝酸银显色法测定干湿循环73次后,修复材料各个深度氯离子的含量,初步探索不同原材料配比下,材料抗氯离子渗透能力的变化规律,找到抗氯离子渗透性能优异的材料配比方案。(6)基于Fick第二定律,计算出氯离子的扩散系数,建立了氯离子随混凝土深度变化的扩散模型。