氯离子侵蚀是影响混凝土耐久性能的主要原因之一,耐久性不足是造成混凝土结构破坏的主要原因,如何保护混凝土免受氯离子的侵蚀,成为未来保护混凝土的重点。氯离子侵蚀破坏混凝土是一个长期且缓慢的过程,目前学者研究氯离子的侵蚀主要是通过试验进行。试验方法能够较真实的模拟混凝土被侵蚀的环境,但同样有着效率低下、试验周期长、容易受外界干扰等特点。数值模拟具有方法简单、效率高且能够从微观层面观察整个过程的优点。由于聚氨酯涂层具有性能优异、性价比高等特点,所以本文以聚氨酯涂层为例,采用试验和数值模拟两种方法对氯盐侵蚀下混凝土的耐久性进行研究。具体研究如下:（1）开展了涂层混凝土中氯离子传输的试验研究,考虑在不同浸泡时间和不同浸泡溶液浓度情况下,涂层对混凝土不同深度氯离子含量的影响,并对不同浸泡条件下的混凝土进行力学性能测试。（2）以Fick第二扩散定律为基础,考虑时间等因素综合影响,对混凝土中氯离子扩散模型进行修正。然后建立涂层中氯离子扩散模型并考虑时间影响进行修正,得出涂层氯离子扩散模型。其次通过MATLAB与COMSOL Multiphysics软件联合仿真,建立三维随机骨料混凝土模型,并在COMSOL Multiphysics中进行氯离子扩散过程的数值模拟。研究结果表明:在不同浓度溶液和不同浸泡天数情况下,模拟结果与试验结果拟合程度都较高,相关系数平均值在0.97以上,说明模型具有很高的准确性。（3）对聚氨酯涂层防护效果进行分析,发现与未刷涂层的混凝土相比,表面刷涂层可以对氯离子的扩散产生阻碍作用,涂层能够有效降低氯离子在涂层混凝土中的表观扩散系数从而提高混凝土抗氯离子侵蚀的能力,氯离子渗透率降低幅度可以达到90%以上。同时试验表明氯离子在聚氨酯涂层混凝土中的扩散系数较无涂层混凝土中氯离子扩散系数下降2-3个数量级,涂层防护效果也随时间增加逐渐降低。（4）以Fick第二定律为基础,考虑涂层对混凝土中氯离子扩散系数的影响,并结合氯离子扩散系数、混凝土保护层厚度、氯离子临界浓度等因素,推导出涂层保护情况下混凝土的寿命预测模型。采用本文涂层混凝土寿命预测模型与Life-365寿命模型计算出的结果进行对比,通过对同一实例进行寿命预测,发现在无涂层情况下本文寿命预测模型和Life-365模型预测结果较为接近,但在有涂层情况下预测寿命相差较大。在有涂层保护情况下,混凝土结构寿命提高了10倍以上。说明涂层能够有效的减少混凝土中氯离子扩散,对混凝土结构保护起到积极作用,极大地提高了海洋和其他氯盐环境中混凝土结构的服役寿命。