氯盐侵蚀和碱-硅反应是造成既有混凝土结构耐久性劣化的两个重要原因。基于电化学除氯及锂离子抑制碱-硅反应的基本原理,一种可以同时解决氯盐侵蚀导致的钢筋锈蚀及碱-硅反应引起的混凝土开裂的新的电化学修复法被提出。但修复过程中混凝土内部多离子传输机理仍未明确。本文通过数值模拟的方式对电化学迁锂和除氯过程中多场耦合驱动下多离子传输机理进行了深入研究。首先建立了包含水泥基相、骨料相和钢筋相的二维三相电化学修复模型,实现了混凝土数值模型中骨料的随机分布。通过考虑离子吸附效应、电化学反应的发生及多离子电化学耦合,得到了电化学修复后各离子的时空分布特征。研究结果表明:骨料相的存在会使混凝土内部氯离子滞留量增大、锂离子迁入量减少;电化学处理后,钢筋附近区域氯离子浓度明显降低,氢氧根离子浓度逐渐升高,钾钠离子都不断向钢筋附近聚集,锂离子的渗入深度及浓度不断增加。其次基于多相多离子模型,对修复过程中电流密度、通电时间、边界锂离子浓度、环境温度、钢筋排布方式等因素进行了一系列参数化分析。结果表明:虽然电流密度、环境温度的增大对氯离子移除及锂离子迁入有促进作用,但电流密度的增大会明显降低温度升高所带来的正效应,反之亦然;边界浓度的升高会提高锂离子渗入总量和深度、但会抑制氯离子的迁出;电极间距的增大会明显增大氯离子移除总量,但对锂离子渗入总量和深度的影响有限。