实际服役中的钢筋混凝土结构往往都受到多种因素的共同作用。在对钢筋混凝土结构性能产生不利影响的因素中,冻融循环作用和氯盐侵蚀作用造成的劣化效应最为显著。当这两种因素同时作用时,钢筋混凝土结构在由此产生的协同效应下将以比单因素作用时更快的速率劣化,进而过早失效而破坏。以因钢筋锈蚀造成的劣化情形最为严重,而在冻融循环影响下,钢筋锈蚀显著加剧。因此,研究氯离子在冻融循环影响下的迁移机理具有重大工程意义,并为钢筋混凝土结构耐久性设计提供理论依据。针对这一问题,本文分析了前人开展的盐冻循环试验中的氯离子浓度分布规律,基于混凝土学科中的微冰透镜理论与土力学学科中的盐分迁移机理研究成果,对氯离子在冻融条件下的迁移机理进行了探究,认为氯离子能够在冻融循环引发的相变过程中发生迁移。基于提出的氯离子迁移机理假设,针对性地设计了不同氯盐溶液浓度(2%,4%,6%)和不同盐冻循环次数(25,50,75,100)的快速盐冻循环试验。借鉴Fick定律的推导思路,依据离子迁移和热传导在微观机理上的共同点,运用类比分析法建立了氯离子在冻融循环作用下迁移的偏微分方程,并考虑了冻融循环过程中相变发生的周期性,对氯离子迁移系数进行了修正;利用快速盐冻循环试验数据对方程中的相关参数进行了拟合,并对拟合结果进行了关于盐冻循环次数的修正;建立了考虑扩散、对流和冻融循环的氯离子含量关于侵蚀时间和侵蚀深度的综合数学模型。在COMSOL Multiphysics有限元软件的系数型偏微分方程模块中建立了氯离子在冻融循环影响下的迁移模型。通过输入拟合出的表面氯离子浓度和氯离子迁移系数,以二维云图的形式给出了氯离子浓度分布结果。最后,还结合了与本课题同步开展的氯离子侵蚀交替试验的数据,验证了综合数学模型的合理性。