耐久性是土木工程领域的核心问题之一,是决定混凝土建筑结构物的正常服役寿命长短的重要考量因素,尤其是处于恶劣服役环境中的水工构筑物,其面临着冲刷以及离子侵蚀等多种环境因素的破坏和影响,如在近海服役的桥梁墩台、港口码头以及处于所含泥沙较多的江河、湖泊等混凝土结构物。课题以我国近海区域环境为研究背景,重点研究了水工混凝土表面在氯离子侵蚀、泥沙冲刷等作用下的破坏特征,本论文将主要围绕着以下方面进行阐述。1)研究了不同水灰比水工混凝土的抗冲刷性能,综合运用质量损失、骨料面积比、表面平整度等多维度的表征方法,对水工混凝土受冲刷磨损过程及表面形貌演化进行可视化、数值化的综合性地表征;同时,得到了水工混凝土在服役过程中的冲刷破坏速率的变化特性及混凝土表面特征的演化规律,并按照混凝土表面冲刷破坏特征的变化情况对其进行了冲刷时期的划分。2)采用球磨法改善了纤维及纳米材料在胶凝材料中的分散效果。通过抗压强度、磨损物粒径分析等试验对掺加纤维和纳米材料的不同水灰比混凝土的抗冲刷性能进行了研究,分析了冲刷液悬移质对混凝土冲刷破坏的机理,得到了玄武岩纤维及纳米材料对混凝土抗冲刷性能的提升特性与规律,确定了纳米材料在混凝土中的最佳掺量。3)研究了氯离子在不同水灰比混凝土中的扩散规律,并将氯离子扩散系数与混凝土孔结构特征进行综合分析。研究了氯离子侵蚀对混凝土抗冲刷性能的影响特性和机理,利用COMSOL对氯离子在混凝土中的扩散情况进行数值模拟,并且对氯离子的试验扩散结果进行了模拟验证。预测了不同水灰比混凝土在我国近海海域正常服役的年限。