碳纤维增强钢筋混凝土作为新型的建筑结构材料，拥有非常好的挠曲强度、抗压强度、耐磨性能和抗渗性能，且碳纤维加入后混凝土结构还能够展现出新的电学性能，是一种比传统钢筋混凝土结构更加优秀的结构材料。然而由于碳纤维是良导体，若与混凝土中钢筋接触而发生电偶作用，则可能影响钢筋混凝土结构的耐久性。在混凝土环境中通过分析碳纤维和钢筋之间的电偶作用来评价碳纤维对混凝土中钢筋电化学腐蚀行为的影响，前人没有做过系统的研究，故本文围绕碳纤维和碳钢的电偶作用，利用电化学手段和腐蚀失重实验研究了碳纤维、混凝土模拟孔隙液的pH值以及氯离子对模拟混凝土环境中钢筋的电化学腐蚀行为的影响，并利用XPS分析了碳纤维的偶接对钢筋表面钝化膜的影响。在pH为12.5的模拟混凝土孔隙液中，电化学测试和腐蚀失重实验结果表明，碳纤维与碳钢偶接后，碳钢表面双电层电容Cdl增大，电荷转移电阻Rct减小，钝化膜的厚度发生减薄，表面钝化膜对碳钢的保护性能降低；同时偶接碳纤维后碳钢的腐蚀电位升高，腐蚀电流密度增大，碳钢的腐蚀速率加快。XPS测试佐证了电化学实验结果，偶接碳纤维后，碳钢表面三价铁元素和二价铁元素的比值(Fe³⁺/Fe²⁺)降低，碳钢表面钝化膜的稳定性降低。虽然碳纤维的偶接对碳钢的钝化产生了消极的影响，但是在无氯离子的模拟孔隙液环境中碳钢表面仍然能够保持较好的钝态。研究了pH12.5的孔隙液中碳纤维偶接体积对碳钢腐蚀行为的影响，结果显示，随着偶接碳纤维体积的增加，碳钢表面电荷转移电阻Rct呈现下降趋势，双电层电容Cdl呈上升趋势，膜层厚度变薄；其表面Fe3+/Fe2+比值减小，表明碳钢表面钝化膜的保护性能下降，同时碳钢的腐蚀速率呈现增大的趋势。孔隙液pH的变化是影响钢筋电化学行为重要的因素，故研究了不同pH孔隙液中（13.3、12.5和11.6）偶接碳纤维对碳钢电化学行为的影响。在pH较高的孔隙液（13.3）中，碳钢能够保持很好的钝性，随着孔隙液pH值的降低，碳钢在孔隙液中形成的钝化膜的稳定性有所下降，但仍具一定的保护作用；偶接碳纤维后，碳钢表面钝化膜的稳定性也降低，当pH值和偶接碳纤维两个因素同时作用时，碳钢的腐蚀速率会较大程度地增加，在较低pH值孔隙液（11.6）中，偶接碳纤维体积增大时碳钢很容易发生腐蚀。氯离子是引发混凝土中钢筋锈蚀的主要原因，研究了三种孔隙液中（13.3、12.5和11.6）氯离子对偶接碳纤维碳钢电化学行为的影响。研究发现，孔隙液中氯离子浓度增加，碳钢表面电荷转移Rct略微减小，碳钢表面钝化膜的保护性能下降，碳钢的腐蚀速率随氯离子浓度的增大呈现增大的趋势。在pH为13.3的孔隙液中，在氯离子浓度很高时（2.65%）碳钢也能保持良好的钝性；而在pH为12.5孔隙液中，在较高氯离子浓度（0.7%和1.39%），碳钢就易发生孔蚀；pH值降至11.6，碳钢在较低浓度（0.3%）氯离子环境中就易发生孔蚀；碳纤维的偶接能够增大碳钢在氯离子环境中发生腐蚀的风险，使碳钢在较低的氯离子浓度即可发生腐蚀。研究了氯离子侵蚀作用下掺有碳纤维的水泥砂浆中钢筋的电化学行为。水泥砂浆中，随着碳纤维掺入量的增加（0.2%、0.5%和1%，占水泥质量百分比），钢筋的阻抗值呈现先增加后减小的趋势。在掺入量为0.2%时碳纤维能够提高水泥砂浆中钢筋的阻抗值；当掺入量增加至0.5%和1%，试样的阻抗值开始下降，并降至低于未掺碳纤维的砂浆试样的阻抗值，说明碳纤维掺入量过大时，不利水泥砂浆中碳钢的保护。