由于具有强度高、造价低的优势,混凝土被广泛应用于桥梁、房屋、大坝等工程类结构中。耐久性是混凝土结构可靠性的一个重要方面。对于长时间暴露在空气中的混凝土,碳化问题是其耐久性研究的重点。为了改善混凝土的抗拉、抗折性能,人们采用掺加各种纤维的方法,聚乙烯醇（PVA）纤维就是其中一种。因此,研究PVA纤维混凝土的抗碳化能力就成为一个非常重要的问题。为了研究PVA纤维对混凝土抗碳化能力的影响,本文开展了普通混凝土,以及掺加3 mm,6 mm,12 mm,18 mm等不同长度和0.1%,0.3%,0.5%,0.75%,1.0%,1.5%等不同体积掺量的PVA纤维混凝土的快速室内碳化实验。研究发现,由于混凝土内部成分和结构的随机性,混凝土碳化深度表现出明显的分散性。通过AndersonDarling（AD）检验证实,与对数正态分布和威布尔分布相比,采用正态分布函数描述混凝土碳化深度的分散性更为合适。通过实验研究还发现,混凝土碳化深度随着时间的延长逐步加深,而PVA纤维的加入可以显著延缓碳化发展的速度,从而提高混凝土抗碳化的能力。在实验研究的纤维长度和体积掺量范围内,随着PVA纤维长度和体积掺量的增加,相同时间下混凝土的碳化深度均呈先降低后增大的特点。对碳化系数分别采用含PVA纤维长度和体积掺量的一次和二次函数来描述,提出了PVA纤维混凝土碳化演化的时间依赖模型。通过与实验数据的比较发现,采用二次函数预测的精度更高。最后,根据混凝土碳化与热传导之间的相似性,应用基于实验数据的扩散模型,模拟了混凝土构件在实验室快速碳化实验条件下的碳化过程,并将数值模拟所得的碳化深度与实验结果进行了比较,验证了数值模拟的合理性,进一步研究了PVA纤维对混凝土构件碳化寿命和耐久性的影响。结果表明,相对于普通混凝土,掺加PVA纤维的混凝土构件的碳化寿命和耐久性显著提高。