目前,防水层是我国隧道及地下工程中建筑抗渗的重要构造,材料性能的正常发挥是保证其服役寿命的前提条件。因此,对防水材料在地下水环境下性能指标变化的微观分析就具有重大意义。本文正是在这种背景下,基于三元乙丙橡胶防水材料所处的腐蚀性地下水环境,对材料宏观力学指标进行了测试,同步借助显微CT和SEM电镜扫描,从微观结构和化学成分等方面对材料宏观力学行为进行了诠释,最后基于显微CT扫描重构模型进行了渗透模拟。本论文的主要研究内容和研究成果包括以下几个方面:（1）对经不同浓度不同介质腐蚀溶液浸泡一定时间后的防水材料试样进行力学测试,测试指标包括拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度,通过该试验,获得防水材料在腐蚀性地下水环境下力学性能指标的变化规律。腐蚀性浸泡溶液的介质和浓度,对防水材料的力学特性变化有重大影响;同种介质的溶液,并不是浓度越大,影响就越大。在11种腐蚀性浸泡溶液中,pH=14的NaOH碱性溶液对防水材料力学特性变化的影响最大;在整个浸泡过程中,该溶液浸泡过的材料其力学特性基本都在持续下降,且拉伸强度和断裂伸长率变化与浸泡时间呈线性关系。在溶液浸泡过程中,水分子填充防水材料开口孔隙或裂隙,及溶液腐蚀性改变防水材料的分子结构或化学成分,都能导致材料力学特性的变化。（2）利用显微CT技术对经过不同腐蚀性溶液浸泡的地下工程三元乙丙橡胶防水材料试样进行扫描,基于所获得的数字图像进行三维重建,最后得到了清晰的重构图像。全重构图像可根据研究的需要对不同物质成分及孔隙进行分离,分离孔隙后的图像可直观反映其空间分布特性。（3）在前期探索试验的基础上优选确定显微CT扫描微观分析的表征参数,包括孔隙数目、孔隙体积、孔隙率、孔隙连通率以及孔隙直径相关参数等,针对在防水材料形成通路前用渗透性相关指标很难对其连通特性进行表征,重新定义孔隙连通率,采用孔隙最大体积占孔隙总体积的比值作为孔隙连通率来衡量其连通程度,大孔隙的连通率在一定条件下对水分的渗透起主导作用。（4）从三维重构图像中计算或提取孔隙表征参数数据,获得孔隙表征参数随浸泡时间的变化趋势,并构建与宏观力学行为的对应关系。若材料孔隙微观结构表征参数变化趋势与宏观力学指标趋势相同或相反,则可认为该力学指标变化趋势就是微观结构表征参数变化的宏观表现。（5）借助于SEM电镜对经腐蚀性溶液浸泡后的三元乙丙橡胶防水材料试样断面进行扫描,获得不同浸泡时间时的断面形貌图像。4种浸泡溶液都对材料试样有一定的腐蚀作用,其中pH=14的NaOH碱性溶液对材料试样的腐蚀损伤最大,在浸泡过程中甚至有类似菊花状的结晶物出现,后继续浸泡,试样断面出现大面积膨胀。（6）选取SEM电镜扫描断面局部区域基于能谱图分析元素成分含量,总结出主要元素含量随浸泡时间的变化趋势,构建了与宏观力学行为的对应关系。若材料元素含量变化趋势与宏观力学指标趋势相同或相反,则可认为该力学指标变化趋势就是元素含量变化的宏观表现。（7）通过对基于显微CT扫描图像重构的模型进行模拟分析,判断孔隙在材料3个正交方向上的连通性,计算水流通过该路径的渗透率,最后得出渗透系数,形成渗透性计算的一种新方法。对16个经腐蚀的材料试样,有4个试样在3个正交方向上存在有连通路径;该材料在连通路径方向上渗透系数为10^-4cm/s量级,在非连通路径方向上渗透系数为10^-5cm/s量级。