混凝土的硫酸盐侵蚀破坏在地下建筑物、水工结构和海岸建筑区中经常发生,致使结构盐析、掉渣、剥落、甚至酥松、总体溃散,混凝土耐久性降低,危害性极大。本文以Na₂SO₄溶液浓度、水胶比、粉煤灰质量浓度和煤矸石质量浓度作为试验因素,进行了四因素三水平正交试验,对长期浸泡、干湿循环两种环境中的煤矸石集料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能劣化规律和机理展开研究,主要得出以下结论:（1）混凝土在Na₂SO₄溶液中的破坏过程分为两个阶段,侵蚀初期:混凝土的孔隙被侵蚀产物填充,致密了结构,质量、抗压强度、动弹性模量、抗折强度等指标有所增加;侵蚀后期:膨胀性物质仍持续生成,结晶压力超过混凝土的抗拉强度,导致裂缝贯通边角脱落,各指标从高位下降。（2）在干湿循环作用下,各组试块表观破坏较长期浸泡组明显,说明干湿循环对试块的性能劣化更加显著,且处在高浓度溶液有利于各指标在较短龄期达到峰值,但侵蚀后期高浓度溶液中各指标的损伤量更大。（3）在各因素对质量变化率、抗压强度耐腐蚀系数和相对动弹性模量的影响中,Na₂SO₄溶液浓度和水胶比占主导作用;适量掺入煤矸石和粉煤灰对混凝土性能劣化起到一定的抑制作用。（4）基于混凝土基本衰变方程,提出以水胶比、煤矸石质量浓度、粉煤灰质量浓度、Na₂SO₄溶液浓度为作用因素,以相对动弹性模量、质量变化率、抗压强度耐腐蚀系数为衡量标准的混凝土四因素三指标损伤寿命预估方程。（5）根据Von型邻居二维元胞网格规则,建立模拟SO₄^2-在混凝土中传输过程的二维元胞自动机模型,分别对混凝土不同龄期的硫酸盐侵蚀情况进行预测,验证所建立的二维元胞自动机模型的合理性,并从计算过程分析其优势。