火灾是影响各类建筑结构安全运营最主要的灾害之一,相对于高温后混凝土力学性能的退化,火灾引起的材料孔隙粗化、裂纹衍生等损伤,继而引发隐蔽耐久性问题更为显著,尤其是针对居于特殊水压环境的隧道结构,其安全使用及服役寿命维持遭受巨大威胁。基于玻化微珠轻质、高强、隔热、耐火等优异性能,本研究创新性的使用玻化微珠（GHB）作为保温骨料,利用其高热稳定性及释压机制对混凝土进行目标化改性。基于电子探针显微分析（EPMA）技术对高温后玻化微珠混凝土（GIC）开展氯离子渗透性能测试表征其高温后抵抗介质运输的能力,以深入分析GHB对改善混凝土抵抗热损伤做出的积极响应。同时研究采用“试验-模拟”、“宏观-细观”相结合的多尺度分析手段,对高温后GIC抗介质传输性能退化机理进行分析,阐明介质传输性能劣化与高温结构损伤之间的定量关系,并进一步开展不同高温暴露条件下GIC结构残余服役寿命的评估工作,同时基于模拟建立的高温环境氯离子扩散数值模型实现了细观结构参数变化对高温后混凝土结构残余服役寿命的影响分析,为深海环境隧道结构的工程设计及安全高效运行提供技术指导。本文主要研究内容及相关结论如下:1、玻化微珠混凝土热致介质传输性能劣化及抗热损伤分析该部分选取氯离子渗透试验对φ100mm×50mm的GIC圆柱在20～800℃温度暴露后的介质传输特性开展研究。试验基于EPMA分析技术结合快速氯离子渗透试验、硝酸银比色法及化学滴定试验,通过与同水平强度等级的普通混凝土（NC）圆柱试件进行对比分析,探讨了高温作用对混凝土电通量、氯离子渗透深度、氯离子分布特征、平均氯离子浓度、氯离子浓度分布曲线等参数的影响,揭示了GHB对混凝土抵抗热损伤演化做出的积极贡献。研究表明:掺加GHB后的混凝土高温后抵抗介质传输的能力得到显著改善,减缓了离子介质向受损混凝土内部的侵蚀速率,提高了高温后混凝土面临“高”渗透风险的临界温度值,可见GHB的应用有效缓解了高温后混凝土材料的热损伤演化,减少了因结构损伤引起的有害介质侵入。2、热致开裂损伤与渗透性劣化关联性分析及服役寿命评估依据高温暴露条件下GIC试件热致开裂损伤随作用温度演化特征,对GIC试件热致开裂损伤进行提取,利用Image-Pro Plus软件对不同温度作用下裂纹面积、裂纹长度等损伤参数累积变化特征进行分析,基于裂纹密度、裂纹分数的分析计算提出了可以综合表征GIC试件热致开裂损伤程度的高温劣化系数数学表达式。同时,基于EPMA技术推导了GIC热处理后电场加速作用下氯离子扩散系数的近似计算方法,研究了氯离子扩散系数随温度变化特征。结合试件热致开裂损伤演化规律,分析了试件热致开裂损伤与高温后混凝土介质传输性能劣化之间的关联特征,发现两者间呈现明显的规律性。基于此,建立了综合考虑高温热致开裂损伤演化及GHB影响的热损伤渗透模型,并在此基础上预测评估了同强度等级GIC和NC试件在不同温度暴露后的残余服役寿命情况。分析认为,GHB在改善常温或高温环境混凝土建筑结构服役寿命退化问题做出了积极贡献。3、基于模拟细观参数影响分析及耐久性极限状态函数构建利用MATLAB分析软件构建了100mm×50mm包含粗骨料、砂浆基体、界面过渡区及玻化微珠的二维细观多边形随机骨料模型,同时基于COMSOL,设定细观结构参数、赋予细观组分属性,建立了高温环境氯离子扩散数值模型。经过模拟值与计算值比对,模型有效性得以验证。在此基础上,基于钢筋脱钝寿命理论,进一步分析了玻化微珠体积分数、界面过渡区厚度及最大骨料直径等细观结构参数对高温暴露混凝土残余服役寿命的影响。分析认为,三种因素均对高温暴露后混凝土残余服役寿命影响较大,随着玻化微珠体积分数的增加、界面过渡区厚度的减小及最大骨料直径的增大均对改善混凝土高温后服役寿命表现出积极影响,特别是玻化微珠体积分数影响引起的服役寿命变化尤为显著。针对各参数变化对其混凝土结构服役寿命影响变化规律的分析,通过多元非线性分析法建立了考虑高温因素的耐久性极限状态函数。