钢筋锈蚀导致钢筋混凝土结构过早破坏失效已成为土建行业的一大灾害。针对钢筋锈蚀问题，目前主要“以防为主，防治结合”，然而各种“防”的方法只适用于拟建钢筋混凝土结构，现行“防”的方法建立的“防线”并不长久，难以长期防止钢筋锈蚀。因此，钢筋锈蚀的治理修复仍是解决钢筋锈蚀问题的一个重要内容。对于既已建成且正在遭受Cl-侵蚀的钢筋混凝土结构进行治理修复，目前电化学除盐法和使用迁移性阻锈剂法是经济合理、运用广泛的无损修复技术。鉴于电化学除盐过程会对钢筋混凝土性能产生诸多不利影响，特定钢筋混凝土结构钢筋锈蚀的治理修复，电化学除盐法不能反复使用。对于电化学除盐后钢筋的二次腐蚀问题，使用迁移性阻锈剂为一种妥善的办法。由于一般迁移性阻锈剂在混凝土内部的渗透深度无法保障，因而将电化学除盐和迁移性阻锈剂的使用结合起来，在混凝土中Cl-排出的同时利用电场驱动力将阻锈剂迁移到达钢筋表面，对混凝土中钢筋实行双重保护，是一项非常优越的钢筋锈蚀修复技术。该技术中的核心内容为适用于混凝土内强碱性环境的电迁移性阻锈剂（该研究获得国家自然科学基金项目50972045的资助）。本文针对电化学除盐过程混凝土阴、阳离子迁移特征，从电迁移性阻锈剂的分子结构入手，通过电迁移性阻锈基团的优化设计，研发了一种可在碱性环境中形成带正电荷阳离子阻锈基团的新型电迁移性阻锈剂。同时围绕该阻锈剂阻锈效果、作用机理及其电场迁移过程对钢筋混凝土组成、结构与性能的影响开展研究，阐明了该阻锈剂分子结构特征与其作用效能的关系，引导探索了一种广泛有效地解决钢筋锈蚀修复问题的技术与方法，具有重要应用价值和实际意义，可为日后研发功能更强大的新型阻锈剂提供理论指导及开发更加新颖巧妙的钢筋锈蚀修复技术奠定基础。（1）根据目标阻锈剂电迁移性及阻锈性的要求，提出了新型电迁移性阻锈剂的分子结构模型。按照预先设计的思路，以月桂酸与多胺为原料，采用常压升温—替溶剂法，通过正交试验，考察了系列因素（物料摩尔比、酰化温度、酰化时间、环化温度、环化时间、季铵化试剂种类等）对咪唑啉中间体及咪唑啉季铵盐合成效果的影响，最终探索获得了咪唑啉中间体及咪唑啉季铵盐合成的最佳工艺条件，合成了一种水溶性好、阻锈性强、易于迁移的新型电迁移性阻锈剂——氯乙酸钠—月桂酸基咪唑啉季铵盐。（2）以失重法、电化学方法（动电位扫描极化法、交流阻抗法、自然电位法）结合SEM观察分析，考察了钢筋的腐蚀行为和表面腐蚀状况，评价了咪唑啉季铵盐的阻锈效果，揭示了其阻锈作用机理。研究了在模拟腐蚀环境溶液（模拟混凝土孔溶液+3.5%NaCl（溶液质量分数））中不同掺量咪唑啉季铵盐在不同腐蚀龄期（3d、7d、14d、28d）对钢筋的阻锈效果，探索了腐蚀液中咪唑啉季铵盐阻锈效果最佳的适宜掺量。并在各自最佳掺量下，比较了咪唑啉季铵盐、亚硝酸钠、西卡901不同腐蚀龄期的阻锈效果。研究结果表明：在各腐蚀龄期，咪唑啉季铵盐掺量为0.5%时，阻锈效果就已较为明显，掺量增大，咪唑啉季铵盐阻锈效果逐渐提升，当掺量超过1.5%以后，其阻锈效果提高幅度微小，趋于极限。因此，咪唑啉季铵盐阻锈效果最佳掺量为1.5%左右。在各自最佳掺量下，亚硝酸钠阻锈效果最好，咪唑啉季铵盐其次，西卡901最差，说明咪唑啉季铵盐阻锈效性能良好，虽劣于亚硝酸钠但优于西卡901。最后，依据咪唑啉季铵盐阻锈基团的分子结构特征及其作用于钢筋表面后钢筋电化学性能的变化，分析判断了咪唑啉季铵盐阻锈剂的作用机理。（3）研究了咪唑啉季铵盐阻锈剂电场迁移过程对钢筋混凝土组成、结构与性能的影响，阐明了该阻锈剂作用效能的特点。研究结果表明：在各通电电压（30V、40V、50V）下，咪唑啉季铵盐溶液具有良好的导电性，可增大钢筋混凝土试样在相同通电电压下的通电电流密度。随着通电时间延长，咪唑啉季铵盐阳离子阻锈基团逐渐迁移到达钢筋表面并不断富集在钢筋表面形成吸附膜，增大钢筋腐蚀反应的极化电阻及电荷转移电阻。在相同通电时间下，通电电压越大，咪唑啉季铵盐阳离子阻锈基团迁移数量越多、迁移速率越快。相比电化学除盐的钢筋混凝土试样，电化学除盐的同时迁移咪唑啉季铵盐阳离子阻锈剂的钢筋混凝土试样“碱化”更快，导致其孔溶液中更多Ca（OH）₂结晶析出填充孔隙，从而使混凝土更加密实。结晶析出的Ca（OH）₂优先填充混凝土孔径大于200nm的多害大孔，降低大孔数量，但对孔径小于200nm的少害或无害小孔含量基本无影响。然而，相比电化学除盐的钢筋混凝土试样，电化学除盐的同时迁移咪唑啉季铵盐阳离子阻锈剂的钢筋混凝土试样水化产物矿相组成及Ca（OH）₂结晶度并无变化。通电过程使原本并不富集Ca（OH）₂的钢筋—混凝土界面区不断结晶析出Ca（OH）₂，且界面区析出的Ca（OH）₂呈定向排布，使钢筋—混凝土界面区力学性能产生弱化，而电化学除盐的同时电场迁移咪唑啉季铵盐阳离子阻锈剂略微进一步弱化了钢筋—混凝土界面区力学性能。