在实际工程中,混凝土结构会在外部环境因素以及荷载作用下产生损伤,致使内部微观结构产生变化进而影响其渗透性。我们以往更多的关注材料的力学性能变化,而对混凝土材料传输性能的研究还不够,而这可能对结构的正常使用造成一定影响。由于混凝土材料的耐久性很大程度上由渗透性决定,本文基于孔隙材料中气体的渗流规律,研究不同升温速率造成的温度损伤以及不同轴向应力造成的荷载损伤对混凝土材料气体渗透性的影响,同时通过孔隙特征分析试验,深入研究水泥基材料宏观渗透性与微观结构变化之间的相互关系,进而为科学的评估混凝土材料耐久性的劣化作出参考。本文以不同损伤程度(温度损伤和力学损伤)的混凝土和砂浆试样为研究对象,利用湖北工业大学从法国引进的气体渗透测试系统,对其进行了不同围压和进气压作用下的气体渗透性测试。一方面通过设置不同的升温速率(5℃/min、10℃/min、15℃/min)造成混凝土和砂浆试样不同程度的温度损伤,然后进行微观孔隙结构的分析和宏观气体渗透性能的测试,从而建立水泥基材料内部结构的变化与气体渗透性演变之间的关系。另一方面通过对试样施加不同程度的轴向荷载(为极限应力的30%、50%、70%、90%),研究不同应力水平下,水泥基材料气体渗透性的变化规律。最后在温度损伤及力学损伤条件下,以气体渗透率变化定义损伤指数,通过损伤指数的大小对混凝土材料的耐久性作出评估意见。最终得到如下主要结论:(1)通过孔隙率测定及BJH法孔体积分析试验,发现随着升温速率的增加,微观孔隙特征值BJH法累积孔体积和平均孔直径都在不断的增大,同时宏观孔隙特征值孔隙率也在增大,二者呈现较好的线性相关性。(2)通过BET法比表面积及BJH孔径分析试验,发现微观孔隙特征值BET法比表面积随着升温速率的增加而增大,孔径大于100nm的孔隙明显增多,最可几孔径出现的概率也增大,说明升温速率增大导致混凝土材料不断有新的细微孔隙出现,同时原有的孔隙体积也在不断扩大。(3)通过不同温度损伤条件下的气体渗透性试验,分析得出水泥基材料的气体渗透性整体呈现上升的趋势。当升温速率较小时,气体渗透率的变化不大,但当升温速率达到一定阈值水平时,试样的气体渗透率急剧增大,阈值在10℃/min左右。(4)通过不同围压和进气压条件下的气体渗透性试验,水泥基材料的气体渗透率随着围压的增加呈现不断下降的趋势,而且混凝土材料对围压的变化更为敏感。水泥基材料的本质渗透率不受进气压的影响,是材料本身渗透性的反映。(5)通过不同荷载损伤条件下的气体渗透性试验,分析得出,当荷载水平较小时,气体渗透率的变化不大,甚至出现了小幅下降,但当荷载水平达到一定阈值水平时,试样的气体渗透率急剧增加。阈值在极限应力的50%左右。(6)通过测得的气体渗透率变化值定义损伤指数,以温度损伤指数与力学损伤指数的大小作为评估标准,将混凝土材料的耐久性劣化程度分为三类:基本完好、劣化、严重破坏。