混凝土中的钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性损伤的最主要因素，而氯离子侵蚀和碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的主要诱因。海洋大气区存在氯离子侵蚀和碳化双重劣化机制，两种劣化机制相互影响产生的叠加效应加速了混凝土结构性能劣化，因此，开展海洋大气环境下混凝土中氯离子侵蚀规律研究具有重要的现实意义。本文采用盐雾腐蚀环境模拟海洋大气环境，深入研究了水胶比、粉煤灰掺量、碳化作用以及盐雾腐蚀时间对氯离子浓度分布和氯离子扩散系数的影响，通过电镜扫描试验和压汞试验，从微观的角度分析了水胶比、粉煤灰掺量、碳化作用对氯离子侵蚀的影响。研究结果表明：（1）减小水胶比可显著降低混凝土的氯离子扩散系数及自由氯离子浓度；（2）当粉煤灰掺量在30%以内时，混凝土的抗氯离子侵蚀性能随粉煤灰掺量的增大而提高；（3）对于水胶比较高的普通混凝土和掺加粉煤灰的混凝土，碳化使得混凝土多害孔体积增多，临界孔径和最可几孔径增大，孔隙曲折度降低，连通性提高，有害物质更容易侵入混凝土内部，因此，加速碳化后，混凝土的氯离子浓度及扩散系数均有所增大。