随着科技的进步与发展,很多环境恶略的地方,如遭受氯离子侵蚀以及冻融循环腐蚀的海洋工程,同样需要建筑混凝土工程,这对于混凝土结构就要提出更高的要求,如高耐久性、高抗渗性等来保证建筑物的使用年限。传统的硅酸盐水泥由于其凝结时间较长、早期强度较低等原因无法满足特殊工程的需求,如道路路面维修工程、应急维修建设工程等快速施工项目。硫铝酸盐水泥以其早期强度高、抗冻及抗渗性好、低碱及耐久性好等突出优点展示出广阔的发展前景,但同时也存在凝结时间较短、后期强度倒缩、造价偏高等问题。因此,为了使硫铝酸盐水泥的应用更加广泛,有必要基于工程性质对其本身缺点进行改善。本文依托于国家重点研发计划项目中《复杂环境下轨道交通关键承载结构材料恢复技术研究》任务,对海水冻融循环耦合作用腐蚀下硫铝酸盐水泥基复合材料的耐久性进行研究。得到的主要结论如下:（1）通过正交试验探究了水胶比、砂胶比、微珠掺量及含气量对于硫铝酸盐水泥基纤维复合材料在海水冻融耦合环境下的力学性能及耐久性能,结果表明本材料具有较高的早期强度及优异的抗冻抗腐蚀能力,同时,水胶比及微珠掺量两因素为主要影响因素,砂胶比与含气量的改变对耐久性及宏观力学性能影响相对较小.通过电通量实验可以发现,与C40普通混凝土相比,本材料电通量值极小,从侧面证明本材料具有极好的耐久性。（2）纳米Si O2的加入使得硫铝酸盐水泥基纤维复合材料力学性能及耐久性能得到进一步的提升,但存在最优掺量,同时纳米Si O2的加入可以抑制硫铝酸盐水泥基材料抗折强度后期倒缩的现象,经海水冻融耦合腐蚀后大部分试件表面几乎无变化,表现出极佳的耐久性,电通量试验从侧面也对其进行了证明。（3）通过SEM及EDS微观分析可知,钙矾石的形貌主要为针棒状及短柱状,经海水冻融耦合腐蚀后,内部结构出现裂缝,但整体结构相对较为密实,纳米Si O2的加入可以提升修补材料的物理力学性能及耐久性能,原因是纳米Si O2在水泥硬化浆体原有网格基础上建立新的网格结构,钙矾石晶体相互交织形成更为致密的网状结构,通过SEM发现,由于硫铝酸盐水泥碱度较低,微珠表面反应物极少,而纳米Si O2的加入改善了界面过渡区,虽经过海水冻融耦合腐蚀后基体仍出现部分裂缝,但相较于未掺纳米组,裂缝已大幅度减少渡区更加紧密,这表明纳米Si O2的加入提升了结构的密实度。（4）依据既有混凝土结构耐久性评定标准（GB/T 51355-2019）以及Matlab编程软件对经历海水冻融耦合腐蚀环境下混凝土结构进行寿命预测,通过编程软件对氯离子在水泥基纤维复合材料中的传输过程进行模拟,并与Fick第二定理所得结果进行比对,结果表明二者吻合度极高,Matlab编程更符合实际环境,这对于预测混凝土在此类环境中氯离子浓度的发展趋势有着重要意义,由于边界条件不同,Fick第二定理公式无法对经修补后混凝土结构进行寿命预测,本文采用编程软件并遗传优化算法理论对修补后混凝土结构进行寿命预测,结果表明通过对原混凝土结构表面进行合理的清理,同时辅以本修补材料可以较大程度的提升修补后混凝土结构的使用寿命。（5）在已完成研究基础之上,选择2-3组综合性能较优配比对经海水冻融耦合环境腐蚀后C40普通混凝土结构进行粘结实验,通过研究粗糙度、纳米掺量、打磨深度、相同粗糙度下,不同界面粘结形式等因素对于界面劈裂抗拉强度的影响。研究表明界面粗糙度是影响粘结性能最主要因素,增加打磨深度虽可以提高粘接性能,但主要原因为粗糙度增加,相同粗糙度下,增加界面比表面积有助于提高劈裂抗拉强度,但对界面处理时容易造成界面损伤,引起微裂缝,故应在合理区间范围内,适当增加界面比表面积,纳米材料对与后期粘结强度影响较小,对于早期强度影响可能更为明显。