实际工程中,钢筋混凝土构件的耐久性问题主要是由于侵蚀介质透过混凝土保护层向内迁移所导致。不管是混凝土结构的碳化问题还是氯离子迁移累积导致的钢筋脱钝锈蚀问题,保护层材料是防护钢筋混凝土结构耐久性劣化的第一道屏障。为了定量研究并相应提高混凝土保护层的耐久性,本文对混凝土保护层的物质传输性能,以及模板材料、防护材料对混凝土保护层的结构与耐久性的影响进行了研究。研究内容与取得的成果如下:(1)论文分别对钢筋混凝土构件的保护层、核心混凝土以及标准养护的混凝土材料进行了取样,并测试了它们的物质传输性能指标,包括本征气体渗透率、表面毛细吸水速率、氯离子迁移系数以及氯离子扩散系数。结果表明:钢筋混凝土构件保护层以及核心混凝土的本征气体渗透率、表面毛细吸水速率、氯离子迁移系数以及氯离子扩散系数均高于标准养护的混凝土试件,其中钢筋混凝土构件侧面保护层的四种物质传输性能数据明显高于上下面保护层,而钢筋混凝土构件核心混凝土的物质传输性能数据相对保护层较低。为了更好的分析保护层的物质传输性能指标,论文对四种物质传输性能两两数据分析,可以看出相比表面毛细吸水速率,本征气体渗透率和氯离子迁移系数具有良好的相关性,而且这两者与孔隙率的相关关系也比较好。量化分析实际混凝土构件的物质传输性能时,须着重考虑保护层的本征气体渗透率与氯离子迁移系数。(2)本文采用多种不同材质的模板来浇筑的混凝土并对它们的保护层的物质传输性能进行试验研究。结果表明:透水模板和木质模板由于具有一定的吸水性能,可以提高混凝土近表面的密实度,进而降低保护层的毛细吸水速率。不同材质的模板对混凝土骨料分布的影响比较类似,骨料的体积含量都是从表面向内部逐渐增加,在4mm深度处骨料体积趋于稳定。透水模板由于其较好的吸水性能,使得混凝土保护层近表面处的水灰比降低,并使保护层近表面的孔隙率降低,同时提高保护层近表面处粗骨料体积的含量,进而起到提高保护层耐久性的效果。(3)本文对比不同防护涂层处理后混凝土材料的抗冻融能力、表层抗碳化效果以及表面毛细吸水性能。结果表明:硅烷-水泥基渗透结晶型复合涂层相比单一的防护材料,防护效果较好,仅次于聚脲涂层。聚脲涂层在混凝土保护层表面形成致密的包裹层,它几乎是不透气也不吸水,所以经它处理后的混凝土保护层抗碳化效果、抗冻融能力最优。但是它无法改善混凝土保护层自身的缺陷,所以一旦出现聚脲涂层的破坏,就无法起到防护效果了。