在严酷的海洋环境中,氯离子等侵蚀性离子侵入钢筋表面,诱发钢筋腐蚀与混凝土劣化,最终导致服役的钢筋混凝土结构设施失效破坏。因此,延缓侵蚀性离子在混凝土中的传输速率对提高钢筋混凝土结构耐久性至关重要,研发适用于钢筋混凝土体系的高效可控的侵蚀离子传输抑制技术,已成为混凝土耐久性领域研究热点。侵蚀性离子传输抑制剂是一类双亲性的聚合物,可以调控水泥混凝土的水分与离子的输运性能,也是提升混凝土耐久性的创新方法。本文将侵蚀性离子传输抑制剂的设计深入到微、纳观层次,利用分子动力学构建了氯离子在水泥基材料孔道中输运的模型,并研究了双亲聚合物的侵蚀离子抑制机理,建立起分子构型与抑制效率的关联关系,提出优化的分子结构构型。在此基础上,合成水化硅酸钙凝胶（C-S-H）与抑制剂的复合材料,综合利用现代测试技术表征C-S-H与抑制剂的微观结构与相互作用机理。最终,将抑制剂掺杂到水泥浆体中,综合评价对水泥浆体的力学性能、亲疏水、孔结构与传输性能的改性效果。本文取得主要成果如下:（1）基于分子动力学技术揭示了侵蚀离子传输抑制剂的纳观作用机理,建立了抑制剂分子结构与离子传输性能的关联关系,提出了基于双亲聚合物的羧基数目的抑制剂优化方法。分子模拟的研究表明抑制剂中的去质子化羧基中的氧原子（Op）和基体中的钙离子(Ca2+)可发生强键合作用,使得抑制剂分子可以牢牢吸附在C-S-H表面,而疏水基团起到“憎水刷”的效果,阻碍侵蚀离子与水分子的渗入。抑制剂聚合物分子中含氧去质子化羧基亲水基团的数目决定着侵蚀离子抑制剂的阻水效果。随着去质子化羧基数目的增多,抑制剂阻水效果提升,聚合物中包含2个去质子化羧基时,抑制效果最佳。但是,包含更多亲水基团个数的聚合物未持续提升侵蚀抑制效果,其原因是亲水基团数目增多后,抑制剂分子更倾向于与水分子相互作用并游离于溶液中,抑制剂与C-S-H界面锚固作用弱化,从而无法发挥足够的阻水效果。综合考虑抑制效率和多亲水基团开发成本,当去质子化羧基个数为2时,抑制剂的性价比最高。（2）基于最优分子构型,设计了侵蚀离子传输抑制剂（TIA401）,并合成了C-S-H凝胶与抑制剂的复合材料（C-S-H/T）,综合采用SEM、XRD、TG、XPS等测试手段系统探究了抑制剂对合成C-S-H化学组成、微观结构与形貌特征的影响机制。通过XRD、TG、XRF测试表明所合成的水化产物C-S-H为纯度超过96%的C-S-H（I）。抑制剂引入后的C-S-H/T相较无掺杂的C-S-H凝胶的水化产物堆积与聚集程度更致密,C-S-H层间距的[002]晶面间距变小,层间距缩小,结晶程度提高。同时,TIA401的引入会影响水化产物的反应过程与物相组成,C-S-H凝胶中的钙离子与抑制剂亲水基团结合,促进了钙离子溶解,并进一步诱导氢氧化钙晶体的生成。（3）将TIA401抑制剂掺入水泥净浆,研究了0%到10%掺量TIA401抑制剂情况下,水泥净浆的宏观力学性能与传输性能,并通过微观试验研究深入分析了TIA401对水泥净浆的作用机理。研究发现水泥净浆的吸水率随着抑制剂掺量的提高而显著降低,相比较于未掺杂试样,28天龄期水泥净浆的初期吸水率最高可降低92.1%,饱和吸水率最高可降低83.6%。与此同时,在显著提升水泥净浆的抗渗透性的前提下,抑制剂的掺入并不显著改变水泥净浆的强度,28天抗压强度波动范围在7Mpa以内。水与水泥净浆的内部接触角随掺量逐渐增大到82.6°,掺量达到6%以后不再发生明显的变化。微观形貌的测试研究发现,抑制剂掺量较低的情况下浆体微观形貌无明显改变。随着抑制剂掺量提高,凝胶浆体趋于致密,但过量的抑制剂掺杂会导致浆体表面致密程度降低。通过热重定量分析水化产物含量,研究发现抑制剂的掺入可以促进氢氧化钙的生成,使得浆体中C-S-H的钙硅比降低。最后通过BET方法对抑制剂改性浆体的孔结构进行表征,发现抑制剂中疏水部分有引气效果,使水泥净浆引入更小的孔,降低水泥浆体的平均孔径,在抑制剂的掺量为6%时,平均孔径达到最低,为46.127（?）,当掺量比较大时,浆体的孔容和平均孔径都增大,综合考虑性能和结构,6%为最佳的抑制剂掺量。本文通过分子模拟、微观表征与宏观的试验的方法,综合研究了侵蚀性离子传输抑制剂的构效关系、微观作用机理,并评估了改性水泥基材料的抑制效果。研究成果对于严酷海洋环境下高耐久的钢筋混凝土材料设计有指导作用。