本文基于国家自然科学基金项目《基于内部真实局部特征的滨海钢筋混凝土三维非均匀锈胀开裂研究》(51878413)对滨海环境下,氯离子入侵引起的钢筋锈蚀进行了深入的探索。众多学者对此进行了试验或理论研究,但目前仍然缺乏保护层内部真实有效信息的提取,得到的结论无法进行推广,即使提取也仅限于二维平面,或试件受到破损,且大量既有研究多以“忽略构件材料因素”为假设条件,很少关注到实际混凝土内部真实分布信息对钢筋混凝土构件耐久性能所产生的影响,无法描述真实的混凝土构件的锈胀破坏行为。基于此,本文引入含不同位置初始缺陷的水泥砂浆试件,开展符合滨海氯盐锈蚀特征的通电加速锈蚀试验及干湿循环试验,在不同的锈蚀阶段,利用μCT技术对钢筋混凝土试件内部的锈胀过程进行三维原位、无损、动态的全过程分析,最后对得到的试验结果修正本课题组锈胀开裂模型。本文通过以上研究主要得到了以下结论:(1)对比条形与圆孔形缺陷试件,条形缺陷试件裂缝主要为十字形或一字型分布,圆孔形缺陷试件主要为人字形分布。从锈蚀速率方面来看,条形缺陷试件锈蚀率总大于圆孔形缺陷,开裂时间更短;(2)对比分析通电与干湿循环两种不同的试验方式,不同的是,干湿循环试验锈蚀产物为非均匀分布,而通电试验的腐蚀产物变化图除界面缺陷外,其余各试件均为均匀分布。相比于通电试件,干湿循环试验条件下,更低的锈蚀率能够达到更大的裂缝宽度。而无论在干湿循环环境下还是通电试验条件下,界面缺陷的构件在开裂前期锈蚀率远超过存在中部、表面及无缺陷构件;(3)对锈蚀构件常用的外部参数与从三维μCT扫描测得的内部参数进行了比较,表明构件所有裂缝的体积(R~2>0.94)是一个更佳的参数来反应钢筋实际的锈蚀水平,而贯穿裂缝的最大宽度(R~2>0.87)同样具有较好的评估作用,且更容易测得。且μCT技术提供了一个精确的方法计算体积膨胀率,含缺陷试件钢筋周围锈蚀产物锈胀开裂初期(ρ=5%)体积膨胀率排序如下:表面1.92>中部1.87>界面1.64(条形),表面2.05>中部1.96>界面1.68(圆孔形);(4)根据试验结果对本课题组建立的的临界开裂时间的预测模型拟合修正,得到更为精确的保护层含有不同位置初始缺陷的锈胀开裂时间预测模型;在相同的条件下,临界开裂时间的排序为:界面>中部>表面。