耐久性是混凝土材料的重要性能之一，它涉及混凝土结构或构筑物的服役寿命和使用安全。但耐久性问题涉及面广、实际服役环境复杂、多因素耦合试验缺乏、现有理论不够完善，故本项目针对四个方面开展了多尺度、多因素耐久性问题的理论分析、试验研究及精细化数值模拟。 在混凝土及预应力混凝土结构冻融机理及耐久性评估中，材料试验发现：随着细观冻融损伤的增长，混凝土的宏观抗压强度呈三段式下降；在预应力构件试验中，建议寒冷地区轴心预应力构件的冻融预应力损失的取值不小于5%；在有限元模拟分析研究中，开发了一套混凝土细、宏观冻融损伤的模拟程序，给出了冻融寿命预测的建议方法 。 在对混凝土碳化过程的精细化数值模拟研究中，从化学反应动力学的角度出发，建立了偏微分方程组，并基于骨料级配理论和孔隙概率密度函数，用ABAQUS模拟了二氧化碳在混凝土中的扩散。 在对普通混凝土结构受氯盐侵蚀的耐久性试验研究中，开展模拟浸没区、浪溅区以及大气区 的复合氯盐侵蚀试验，研究不同工况、不同氯盐侵蚀对混凝土耐久性的影响。 在对氯盐侵蚀自密实混凝土过程的精细化数值模拟与试验研究中，首先，分别进行了氯盐溶液浸泡、氯盐盐雾侵蚀和RCM法测氯离子扩散系数试验。然后对不同龄期的自密实混凝土的氯离子扩散系数进行预测。最后，建立偏微分方程组，并通过ABAQUS二次开发和MATLAB计算，实现了氯盐侵蚀自密实混凝土的多尺度精细化数值化模型。 2100433B