在西部高盐、高温差、低湿度和海洋高盐、高温、高湿的严酷环境下,混凝土材料与结构往往过早失效,尤其是半浸泡在卤水和海水中的桥墩和护坡等结构,造成了巨大的经济损失,严重制约海洋经济发展与西部大开发战略的实施。卤水和海水中含有大量硫酸根离子,而严酷环境下水泥基材料硫酸盐侵蚀仍然是一个“混乱的世界”。因此,研究严酷环境下水泥基材料半浸泡侵蚀的劣化机理以及严酷环境因素对其损伤的影响机制是当前研究的主要内容,这一工作的开展对实现混凝土结构可预期寿命设计有重要的理论价值和实践意义。本文主要研究内容和成果如下:（1）严酷环境下水泥基材料半浸泡的劣化机理及影响机制本文研究了在不同温湿度环境中,不同水胶比和矿物掺合料的砂浆半浸泡在硫酸盐溶液中的损伤劣化全过程。结果表明,半浸泡在硫酸钠和硫酸镁溶液中的砂浆试件,其浸泡部分只受到化学硫酸盐侵蚀,而干燥部分同时受到化学和物理硫酸盐侵蚀。对硫酸钠半浸泡而言,干燥部分的物理侵蚀为其主要劣化机制。对硫酸镁半浸泡而言,浸泡部分的化学侵蚀为其主要劣化机制。湿度的降低,加速了砂浆干燥部分表面水分蒸发,使得硫酸根离子在干湿界面聚集形成过饱和溶液,产生结晶压力,加速了砂浆的破坏。而在35℃下砂浆半浸泡在硫酸钠中的劣化比在20℃和50℃下快。（2）温湿度循环下半浸泡砂浆的物理侵蚀机理本文研究了温度循环、湿度循环和温湿度循环下,半浸泡砂浆劣化的全过程。结果发现相对于湿度变化,温度变化对半浸泡在硫酸钠溶液中砂浆的劣化影响更为显著,由此说明对半浸泡在硫酸钠溶液中的砂浆而言,其主要的物理侵蚀机制为过饱和的硫酸钠溶液析出Na₂SO₄晶体而产生的结晶压力。当环境温湿度同时变化时,半浸泡在硫酸钠溶液中砂浆的劣化速度不仅大于固定温度和湿度的的砂浆,也大于单一温度和湿度变化下的砂浆。（3）表面防护对半浸泡砂浆损伤劣化的影响本文研究了环氧树脂、聚氨酯、硅烷和水玻璃四种表面防护材料对砂浆抗硫酸盐半浸泡侵蚀的影响。结果表明,环氧树脂和聚氨酯能在砂浆表面形成致密的保护膜,硅烷在砂浆表面形成憎水薄膜,抑制试件表面的水分蒸发,提高了砂浆抗硫酸侵蚀。而水玻璃虽能与水泥反应,密实砂浆表面,但不能从根本上改变砂浆的亲水特性,对提升砂浆抗硫酸钠半浸泡侵蚀效果较差。（4）严酷环境下半浸泡砂浆中硫酸根离子的传输机理本文研究了半浸泡在硫酸钠溶液中,砂浆在不同侵蚀龄期的硫酸根离子浓度分布。结果表明,硫酸根离子在半浸泡砂浆中进行一维传输时,在侵蚀的前期,硫酸根离子主要是通过毛细吸附作用从砂浆浸泡部分向干燥部分传输,在侵蚀后期,硫酸根离子主要通过浓度梯度作用下的扩散向砂浆内部传输。（5）严酷环境下砂浆全浸泡在硫酸盐溶液中的损伤劣化本文研究了砂浆全浸泡在硫酸盐溶液中的损伤劣化过程,分析其劣化机理,并与半浸泡砂浆进行比较。结果表明,相比于半浸泡砂浆同时受到硫酸盐化学和物理侵蚀,全浸泡在硫酸盐溶液中的砂浆仅受到化学侵蚀,且损伤程度远远小于半浸泡的砂浆。