在海洋混凝土耐久性研究中,表征氯盐环境作用强度的混凝土表面氯离子浓度(Cs)是定量分析和设计的关键边界条件。Cs受环境、材料和时间等多因素影响。现阶段的Cs模型忽视材料因素与暴露时间之间的耦合影响,导致未能合理地反映Cs的时变特性。鉴于此,本文围绕海洋潮汐区、浪溅区和大气区等不同暴露区域混凝土的环境作用时变规律展开研究。首先基于标准化后的海洋混凝土长期自然暴露试验数据库,通过对Cs时变机理的研究分析,确定了合理描述Cs时变特性的计算模型;然后基于数据库研究分析胶凝材料种类对Cs的影响机理,提出反映胶凝材料种类对水胶比和暴露时间影响规律的修正模型;进而采用两阶段多元非线性回归分析方法建立不同暴露区混凝土的海洋环境作用多因素时变模型;最后通过与试验数据和现有模型进行对比分析,验证本文模型的有效性和适用性。本文主要研究内容如下:(1)收集了国内外海洋混凝土野外暴露试验数据,分析不同课题组的试验设置和测试方法造成的误差,结合国内外规范以及有关海洋环境作用的研究成果和耐久性设计所需的边界条件要求,确定了Cs数据的标准化要求,据此建立了不同海洋环境区域的Cs标准化数据库,为建立混凝土氯盐环境作用多因素时变模型提供了数据基础。(2)基于标准化后的长期自然暴露试验数据,研究了Cs从快速增长到缓慢收敛整个时变过程中氯离子浓度分布变化规律,对比分析现有常用的Cs时变模型,确立了反比例函数能够更加合理地反映Cs的时变规律,通过计算分析可将Cs年变化率为0.2%的暴露年限作为模型预测值稳定时间;同时分析了材料因素对C5的影响机理,研究材料因素之间和与暴露时间之间的耦合关系,引入胶凝材料种类修正系数并提出了合理反映材料因素和暴露时间对Cs影响关系的模型。(3)通过研究了不同暴露区域环境特点和氯离子传输机理讨论影响因素相互之间的独立性,考虑胶凝材料种类与暴露时间的耦合关系分别建立综合反映环境、材料和时间等因素对潮汐区、浪溅区和大气区影响关系的氯盐环境作用多因素时变模型,基于对应区域大批量Cs试验数据采用两阶段多元非线性回归分析方法得到模型参数,进而通过机理性分析确定本文胶凝材料种类修正系数反映Cs稳定时间和稳定值大小规律的合理性,最后与试验数据和现有模型进行对比分析,验的证本文模型有效性和适用性。