氯离子侵蚀造成的钢筋锈蚀致使混凝土结构失效乃至破坏，造成了巨大的经济损失，以致氯盐侵蚀环境下混凝土结构的耐久性问题成为工程界所普遍关注的问题。因此，研究混凝土中氯离子扩散性能以延缓氯离子到达钢筋表面处的时间具有非常重要的意义。本文通过试验主要研究了长期浸泡和干湿循环作用下，混凝土强度等级（C30、C50、C60、C70）、聚丙烯纤维掺量（0、0.06%、0.08%、0.1%）、粉煤灰掺量（0、15%、25%、35%）、氯盐溶液浓度（0、3%、5%、7%）四个因素水平对试块相对动弹性模量、相对质量损失和混凝土中水溶性氯离子浓度的影响。同时，对氯离子在混凝土中的扩散分布进行了二维数值模拟。在长期浸泡和干湿循环作用的影响下，所测得30d、60d、90d、180d、360d试验龄期的试块质量和动弹性模量并没有发生太大变化，表明氯离子在素混凝土内的扩散作用暂未对其造成破坏作用，因而对相对质量损失和相对动弹性模量这两个指标的影响很微小。研究发现，在整个试验过程中氯离子在混凝土中的侵入深度在20mm内，而且在同一深度处干湿循环试验组所测得的水溶性氯离子浓度更大。在0~5mm深度时，外界盐溶液浓度越高影响越大；随着侵蚀深度的进一步增加，由于水泥的水化反应使混凝土内部密实度也更大，以及水化反应生成的C-S-H对氯离子的吸附作用，导致对氯离子的扩散有很大的阻滞作用，此时，混凝土强度等级对混凝土内氯离子浓度的影响逐渐显著。当混凝土强度等级为C50或C60、与素混凝土相比聚丙烯纤维掺量为0.06%或0.08%时，混凝土中水溶性氯离子含量相对较低些。基于Fick第二定律，考虑了温湿度、氯离子扩散的时间依赖性等因素对氯离子扩散的影响，建立了不同氯离子结合机制下综合的氯离子扩散模型，对模型中参数的取值进行了讨论，并分析了混凝土强度等级、聚丙烯纤维掺量、粉煤灰掺量和外部盐溶液浓度四个因素对氯离子扩散系数衰减指数的影响。依据试验测得的氯离子浓度随混凝土内侵蚀深度的变化情况，并针对氯离子在混凝土中的二维输运特性，以Fick第二定律为基础扩散模型，利用ANSYS进行了相应的数值模拟，建立了氯离子侵入混凝土的二维扩散模型。