混凝土的抗碳化性能是衡量混凝土耐久性的主要指标之一,环境条件对混凝土的碳化规律有明显影响,开展不同环境条件下混凝土的碳化规律研究对混凝土结构耐久性分析与评估具有重要意义。本文针对连续高湿度和含侵蚀性CO2地下水两种碳化环境,分别开展了混凝土的加速碳化试验,提出了一种分析连续高湿度和地下水环境条件下混凝土碳化规律的方法并研制了相应设备,获取了混凝土试件碳化深度并分析了各碳化影响因素与碳化深度的关系,建立了碳化深度的多因素预测模型,并据此开展了混凝土结构服役寿命预测和耐久性设计。本文主要研究工作包括:1、研发了基于连续高湿度环境条件的混凝土加速碳化试验装置,提出了一种连续高湿度环境条件下混凝土碳化规律分析的方法,利用该装置和方法能够有效开展连续高湿度环境条件下混凝土碳化试验,分析获取连续高湿度环境条件下混凝土的碳化深度,从而能够揭示连续高湿度环境下混凝土碳化规律,为综合分析和评估连续高湿度环境下混凝土耐久性奠定了基础。2、开展了连续高湿度环境条件下混凝土加速碳化试验,测定了连续高湿度环境条件下不同碳化时间混凝土试件的碳化深度,分析了水胶比、粉煤灰掺量、矿粉掺量等配合比参数和环境相对湿度等环境参数对混凝土碳化深度的影响,进而利用最小二乘法建立了连续高湿度环境条件下碳化深度的多因素预测模型。3、研发了基于含侵蚀性CO2地下水环境条件的混凝土碳化试验装置,提出了相应环境条件下混凝土碳化规律分析的方法,开展了含侵蚀性C02地下水环境条件下混凝土碳化试验并测定了混凝土碳化深度,研究建立了该环境条件下各碳化影响因素与碳化深度的关系,建立了含侵蚀性C02地下水环境条件下混凝土碳化深度的多因素预测模型。4、研究建立了连续高湿度和含侵蚀性C02地下水两种碳化环境条件下混凝土结构的服役寿命预测模型,并基于建立的连续高湿度和地下水环境条件下碳化深度预测模型,提出了该两种环境条件下混凝土结构的耐久性设计方法,通过算例分析表明提出的连续高湿度和地下水环境条件下混凝土结构服役寿命预测模型和耐久性设计方法的合理性。