水泥基材料被广泛应用各类基础设施建设工程中,其溶蚀问题一直是材料耐久性研究中的热点问题。在长期的溶蚀作用下,水泥基材料中大量的水泥水化物水解、溶出、流失,导致材料的物理力学性能退化。合理地描述工程结构中的溶蚀时空分布及溶蚀引起材料性能指标的退化规律,对工程结构安全性和材料耐久性研究具有重要意义。室内试验与数值模拟是研究水泥基材料溶蚀的常用方法,在数值模拟研究方面,有限差分法与有限体积法是常用方法,针对有限元方法求解溶蚀模型较为系统的研究相对较少。因此,本文在建立钙溶蚀的数学模型的基础上,对该模型的有限元计算方法展开研究。主要研究工作及成果如下:（1）基于钙离子在水泥基材料孔隙液中的水动力弥散、对流作用机理并考虑孔隙液的渗流过程建立钙溶蚀数学模型,模型通过孔隙率实现了钙离子迁移方程与渗流控制方程的耦合。基于Galerkin加权余量法的思想推导了钙溶蚀控制方程组的有限元计算公式,系统地阐述了本文有限元分析过程中涉及到的主要原理与特殊处理方法。通过FORTRAN语言设计三维有限元计算程序,从而实现算法。（2）针对接触溶蚀与渗透溶蚀试验过程开展系列数值模拟试验,通过与文献试验数据对比验证了本文模型与算法对两类溶蚀问题的适用性。基于模型研究了三维接触溶蚀与一维渗透溶蚀的时空分布规律,通过对比揭示了两类溶蚀的差异性。研究表明:离子交换边界条件能够较好地模拟与溶蚀介质接触的表层材料的溶蚀变化状况;三维接触溶蚀与一维、二维接触溶蚀的时空分布规律相似;渗透溶蚀速率快于接触溶蚀,渗透溶蚀具有方向性,渗流作用效应越强,溶蚀速率越快,溶蚀方向性越强。（3）对有限元模型参数及材料参数的敏感性进行了数值研究,研究表明:空间步长、时间步长、毛细孔隙率贡献系数对计算精度影响较小;传质系数对溶蚀特征量的时空分布影响不明显,对表层溶蚀速率影响较大;弥散度对溶蚀特征量的分布以及溶蚀速率有较大影响。（4）基于钙溶蚀模型分别完成了对重力坝渗透溶蚀和输水管道接触溶蚀的计算分析。重力坝渗透溶蚀计算分析表明:坝体所发生的溶蚀主要分布于上游迎水侧,由表及里溶蚀程度逐渐减弱,随服役时间的增加,溶蚀不断向内部发展;渗透系数越大,溶蚀速率越快,钙溶出量与渗透系数成正比;分析部位的极限允许渗透系数为3.11×10-11m/s。管道接触溶蚀计算分析表明:内衬混凝土的接触溶蚀速率十分缓慢,通过溶蚀深度预测分析,在设计使用年限内衬混凝土内表层发生的溶蚀对输水管道结构的耐久性影响较小。