硫酸盐侵蚀已经成为混凝土耐久性失效的主要原因之一。基于我国西北地区复杂环境下服役的RC桥柱墩病害问题,在已有研究基础上,针对毛细作用下硫酸钠溶液在混凝土中传输机理及其环境影响因素—盐蚀、冻融循环和大温湿差的问题,充分考虑“毛细驱动力”对混凝土抗硫酸盐物理结晶的影响,通过试验研究和理论分析,详细阐述了硫酸钠溶液在水泥基材料中的早期传输规律及混凝土在硫酸钠侵蚀、干湿和冻融循环多因素耦合作用下的氯离子扩散特性及单轴受压应力-应变特性。重点解决了硫酸钠溶液浓度、半浸泡时间、冻融循环次数与毛细上升速率、混凝土单轴压峰值应力的关系,以及多因素耦合作用下混凝土抗氯离子性能,为西北复杂环境下服役的旧桥安全判定以及新桥混凝土材料设计奠定理论基础。主要结论如下:(1)毛细作用下硫酸钠溶液在水泥基材料中的传输呈现出一定的规律:毛细传输量均在12h内迅速增加,之后缓慢增加,直至在168h左右基本趋于稳定;毛细传输速率在1h末达到最大,之后迅速减小,并在120h左右降至基本稳定。(2)采用ASTM C1202法测试了硫酸钠溶液半浸泡后混凝土的6h氯离子电通量,分析了不同硫酸钠溶液浓度、混凝土强度等级、硫酸钠半浸泡龄期及冻融循环次数对电通量大小的影响规律,建立了毛细作用下硫酸盐对混凝土损伤机制与其抗氯离子渗透性之间的关系。(3)毛细作用下受硫酸钠侵蚀后混凝土的单轴受压峰值应力出现先升后降的变化趋势。硫酸钠少量进入混凝土初期,由于环境温湿度差和混凝土表面蒸发作用,侵蚀产物及时地填充了混凝土内部孔隙和界面区微裂缝,引起强度的短暂增加。随着硫酸钠持续进入混凝土,孔隙中的硫酸钠溶液过饱和,产生体积膨胀的晶体导致混凝土内部孔隙扩展并连通从而降低了抗压强度。(4)结合水泥基材料的传输速率、混凝土抗氯离子渗透性和轴心抗压应力-应变关系,研究了微观特性和宏观性能之间的关系,建立了毛细上升与混凝土抗氯离子渗透性能和单轴抗压强度之间的关系。