硫酸盐侵蚀的实质是硫酸根离子(SO42-)在混凝土中扩散并与水泥水化产物发生物理化学反应,生成膨胀性产物,使得混凝土发生开裂、剥蚀等破坏,是水工混凝土耐久性劣化的主要原因之一。因此,通过建立SO42-离子在混凝土内的细观传输模型,探讨不同因素对硫酸盐传输的影响并预测混凝土服役寿命,可为水工混凝土的设计施工及运行管理提供理论依据。本文通过文献调研,总结了水工混凝土硫酸盐侵蚀机理和影响因素,综述了细观数值模拟的研究进展以及混凝土寿命预测的研究现状。首先建立含有三相结构的混凝土细观模型,随后根据Fick定律建立SO42-离子在混凝土内的细观传输模型,并进行硫酸盐侵蚀数值试验;最后在硫酸盐侵蚀数值试验结果的基础上,开展硫酸盐侵蚀下混凝土服役寿命的研究,得到的结论如下:（1）根据骨料级配理论和蒙特卡罗法编写程序生成含有三相结构的混凝土细观模型,对混凝土细观模型进行单轴受压验证,发现其损伤破坏结果与实际破坏规律相符:混凝土试件内部骨料分布不均匀,容易出现应力集中的现象,当其受到压力时,混凝土界面过渡区（ITZ）先开始破坏产生微裂纹;随着时间的增加,试件内部损伤不断累积,微裂纹从ITZ扩展到砂浆,并不断变宽且数量增多,直至形成贯穿性裂缝导致试件破坏。（2）根据Fick定律建立了SO42-离子在混凝土内的传输模型,并进行了硫酸盐侵蚀试验。试验主要进行了混凝土试件在不同扩散系数、不同浓度和不同骨料体积分数的硫酸盐溶液环境中被侵蚀的数值仿真模拟,以探究这些因素对硫酸盐侵蚀的影响。研究结果表明,扩散系数越大时,扩散速率越快,同一深度下SO42-离子浓度越高,相同时间下最大扩散深度越大,说明硫酸盐侵蚀程度越强;外界SO42-离子浓度越高,扩散速率越快,同一深度下离子浓度越高,但是不同环境浓度下的最大扩散深度是一致的;骨料体积分数越大,扩散速率越慢,同一深度下离子浓度越低,相同时间下最大扩散深度越小,这是因为随着骨料体积分数增大,使得SO42-离子的扩散路径变得更曲折和更长,降低了SO42-离子的传输速率。（3）在硫酸盐侵蚀混凝土数值试验结果的基础上,研究了扩散系数、外界SO42-离子浓度和骨料体积分数这些因素对服役寿命的影响,以期为工程实际提供指导作用。本文针对硫酸盐在混凝土内的扩散和化学反应进行了细观数值试验和寿命影响研究,对今后相关研究和实际工程应用提供一定的借鉴和参考作用。