因其长期防护性能佳、浸渍后混凝土透气性好的特点,硅烷在近年来海洋混凝土结构的表面处理中得到了广泛使用。通过降低表层混凝土的吸水性,硅烷浸渍处理可以有效延缓氯离子的侵蚀过程,起到延长结构使用寿命的效果。但在现行设计规范和既有研究中,硅烷浸渍的防护效应均未被充分考虑,基于这些研究的设计结果合理性和经济性也有待商榷。本文以实现海洋环境中硅烷浸渍混凝土结构耐久性设计为目标,按照“预测模型建立-耐久性初始设计-维护方案设计”的框架展开,主要研究内容和结论如下:1.通过在普通混凝土中氯盐输运模型的基础上,引入硅烷浸渍的影响及各关键参数的概率分布,建立了分析硅烷浸渍混凝土中离子输运的不确定性模型。通过对比多地的长期暴露数据可见,所建立的模型能够较为准确地预测硅烷浸渍混凝土中的离子侵蚀规律,可结合可靠度理论开展结构使用寿命预测和耐久性设计。2.基于研究建立的氯离子输运模型,开展了硅烷浸渍混凝土结构使用寿命敏感性分析。结果表明,硅烷浸渍混凝土结构的使用寿命主要受水胶比和保护层厚度影响,但硅烷浸渍处理的使用寿命延长效果与处理时混凝土表面含水率高度相关。3.针对全概率设计法计算时间长的不便之处,在普通混凝土结构耐久性分项系数设计法的基础上,引入扩散系数折减系数考虑硅烷浸渍的防护效果,提出硅烷浸渍混凝土结构耐久性实用设计方法。案例分析表明,该方法能快速开展硅烷浸渍混凝土结构的耐久性初始设计,设计结果较全概率法设计结果偏保守,但较不考虑硅烷的情况存在4-9mm的保护层厚度折减,能较好地平衡结果的安全性和经济性。4.运用研究建立的氯离子输运模型,结合特定案例定量分析了硅烷重浸渍、替换混凝土及电化学除氯等典型维护技术及其相互组合的使用寿命延长效果。通过对比不同维护方案的维护效果可见,在钢筋临近脱钝时再采用替换混凝土维护或电化学除氯维护可获得更好的维护效果。两种技术在配合硅烷重浸渍使用后都能进一步延长结构的使用寿命,但单独使用硅烷重浸渍进行维护的效果并不理想。