为了研究寒区低温养生温度对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳特性与抗冻性能的劣化影响规律。采用5、10、15℃模拟现场低温养生条件，基于力学性能试验、三分点加载疲劳试验和冻融循环试验对比分析低温养生、20℃标准养生和30℃养生条件下水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、弯拉强度、动态回弹模量及抗疲劳性能与抗冻耐久性能差异，研究了养生温度对冻融循环试验过程中水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构衰减规律的影响，建立了水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构与力学性能和疲劳性能的相关性。结果表明，相较于标准养生温度(20℃),5～10℃养生条件下，水泥稳定碎石混合料的力学性能下降幅度可达20%～40%,疲劳寿命降低了40%～50%,低温养生对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳特性和抗冻性能有显著劣化影响，且养生温度越低，水泥稳定碎石混合料力学性能和疲劳特性下降幅度越大；提高养生温度有助于降低冻融循环后微细观空隙直径衰减速率，增加冻融循环试验过程中水泥稳定碎石混合料空隙结构的稳定和细化微细观空隙结构，从而增加了水泥稳定碎石混合料的力学性能、抗疲劳耐久性能与抗冻性。
为了研究寒区低温养生温度对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳特性与抗冻性能的劣化影响规律。采用5、10、15℃模拟现场低温养生条件，基于力学性能试验、三分点加载疲劳试验和冻融循环试验对比分析低温养生、20℃标准养生和30℃养生条件下水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、弯拉强度、动态回弹模量及抗疲劳性能与抗冻耐久性能差异，研究了养生温度对冻融循环试验过程中水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构衰减规律的影响，建立了水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构与力学性能和疲劳性能的相关性。结果表明，相较于标准养生温度(20℃),5～10℃养生条件下，水泥稳定碎石混合料的力学性能下降幅度可达20%～40%,疲劳寿命降低了40%～50%,低温养生对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳特性和抗冻性能有显著劣化影响，且养生温度越低，水泥稳定碎石混合料力学性能和疲劳特性下降幅度越大；提高养生温度有助于降低冻融循环后微细观空隙直径衰减速率，增加冻融循环试验过程中水泥稳定碎石混合料空隙结构的稳定和细化微细观空隙结构，从而增加了水泥稳定碎石混合料的力学性能、抗疲劳耐久性能与抗冻性。
为了研究寒区低温养生温度对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳特性与抗冻性能的劣化影响规律。采用5、10、15℃模拟现场低温养生条件，基于力学性能试验、三分点加载疲劳试验和冻融循环试验对比分析低温养生、20℃标准养生和30℃养生条件下水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、弯拉强度、动态回弹模量及抗疲劳性能与抗冻耐久性能差异，研究了养生温度对冻融循环试验过程中水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构衰减规律的影响，建立了水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构与力学性能和疲劳性能的相关性。结果表明，相较于标准养生温度(20℃),5～10℃养生条件下，水泥稳定碎石混合料的力学性能下降幅度可达20%～40%,疲劳寿命降低了40%～50%,低温养生对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳特性和抗冻性能有显著劣化影响，且养生温度越低，水泥稳定碎石混合料力学性能和疲劳特性下降幅度越大；提高养生温度有助于降低冻融循环后微细观空隙直径衰减速率，增加冻融循环试验过程中水泥稳定碎石混合料空隙结构的稳定和细化微细观空隙结构，从而增加了水泥稳定碎石混合料的力学性能、抗疲劳耐久性能与抗冻性。
为了提高寒冷地区公路路基工程用混凝土的抗冻性能，以混凝土结构的质量损失率和相对动弹性模量为评价指标，重点考察了混凝土的水灰比、粉煤灰掺量以及引气剂掺量对其抗冻性能的影响。实验结果表明：混凝土的水灰比越大，其抗冻性能相对就越差；混凝土中粉煤灰的掺量越大，混凝土的抗冻性能相对越差；而混凝土中的引气剂掺量越大时，混凝土的抗冻性能相对越好。当混凝土的水灰比控制在0.35、未掺粉煤灰、引气剂的掺量为2 kg·m-3时，混凝土试件经过100次冻融循环后的质量损失仅为0.12%，而相对动弹性模量则仍能达到70.5%，混凝土的抗冻能力较强。建议在寒冷地区公路路基工程的施工过程中，应尽可能地降低混凝土的水灰比，减少粉煤灰等掺合料的掺量，提高引气剂等外加剂的掺量，以最大限度地提高寒冷地区公路路基工程用混凝土结构的抗冻性能，延长其使用寿命。
为了提高寒冷地区公路路基工程用混凝土的抗冻性能，以混凝土结构的质量损失率和相对动弹性模量为评价指标，重点考察了混凝土的水灰比、粉煤灰掺量以及引气剂掺量对其抗冻性能的影响。实验结果表明：混凝土的水灰比越大，其抗冻性能相对就越差；混凝土中粉煤灰的掺量越大，混凝土的抗冻性能相对越差；而混凝土中的引气剂掺量越大时，混凝土的抗冻性能相对越好。当混凝土的水灰比控制在0.35、未掺粉煤灰、引气剂的掺量为2 kg·m-3时，混凝土试件经过100次冻融循环后的质量损失仅为0.12%，而相对动弹性模量则仍能达到70.5%，混凝土的抗冻能力较强。建议在寒冷地区公路路基工程的施工过程中，应尽可能地降低混凝土的水灰比，减少粉煤灰等掺合料的掺量，提高引气剂等外加剂的掺量，以最大限度地提高寒冷地区公路路基工程用混凝土结构的抗冻性能，延长其使用寿命。
通过高寒地区隧道洞渣粗骨料混凝土冻融循环试验，研究在不同冻融循环次数下，隧道洞渣粗骨料取代率对混凝土抗冻性能的影响，分析试件相对动弹性模量、质量、抗压强度和劈裂抗拉强度损失率的变化规律。结果表明：混凝土的抗冻性能与洞渣粗骨料取代率呈负相关，当洞渣粗骨料取代率达到30%时，洞渣粗骨料混凝土相对动弹性模量、质量、冻融试验后的抗压强度和劈裂抗拉强度损失率与普通混凝土相差不大，其抗冻性能相对较好，冻融循环50次前试件破坏程度均较小而100次之后试件严重破坏，在冻融循环后期粉煤灰的填充效应随着洞渣粗骨料取代率的增加而增加。
通过高寒地区隧道洞渣粗骨料混凝土冻融循环试验，研究在不同冻融循环次数下，隧道洞渣粗骨料取代率对混凝土抗冻性能的影响，分析试件相对动弹性模量、质量、抗压强度和劈裂抗拉强度损失率的变化规律。结果表明：混凝土的抗冻性能与洞渣粗骨料取代率呈负相关，当洞渣粗骨料取代率达到30%时，洞渣粗骨料混凝土相对动弹性模量、质量、冻融试验后的抗压强度和劈裂抗拉强度损失率与普通混凝土相差不大，其抗冻性能相对较好，冻融循环50次前试件破坏程度均较小而100次之后试件严重破坏，在冻融循环后期粉煤灰的填充效应随着洞渣粗骨料取代率的增加而增加。
为有效解决冻融循环对大坝混凝土造成的损伤、降低其性能的衰减，结合抗冻机理分析给予高寒地区大坝建设所用混凝土配比的优化，通过在常规配比中增加高活性纳米掺合料的方式优化混凝土分子结构、氯离子扩散系数以及相对动弹性模量与质量的损失率，进一步增加混凝土的负荷强度以及力学性能，从而形成良好的抗冻效果。另外，采用气泡参数试验分析与实例相对比的形式对该研究中提出的观点进行对比验证。最终验证结果显示，该研究中所优化的混凝土可减少6 kg/m3的用水量，在模拟冻融循环环境下其抗压强度、劈拉强度、氯离子扩散性能分别最高可提升8%、19.30%、59%，气泡间距系数F400，表明采用纳米掺合料的混凝土在高寒地区的冻融循环中具有更优异的工作性、微结构性能和抗冻性能。
为有效解决冻融循环对大坝混凝土造成的损伤、降低其性能的衰减，结合抗冻机理分析给予高寒地区大坝建设所用混凝土配比的优化，通过在常规配比中增加高活性纳米掺合料的方式优化混凝土分子结构、氯离子扩散系数以及相对动弹性模量与质量的损失率，进一步增加混凝土的负荷强度以及力学性能，从而形成良好的抗冻效果。另外，采用气泡参数试验分析与实例相对比的形式对该研究中提出的观点进行对比验证。最终验证结果显示，该研究中所优化的混凝土可减少6 kg/m3的用水量，在模拟冻融循环环境下其抗压强度、劈拉强度、氯离子扩散性能分别最高可提升8%、19.30%、59%，气泡间距系数F400，表明采用纳米掺合料的混凝土在高寒地区的冻融循环中具有更优异的工作性、微结构性能和抗冻性能。
为了提高桥梁工程混凝土的抗冻性能，采用快速冻融试验法，以混凝土试件的质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度为评价指标，考察了不同碳纤维体积分数对混凝土抗水冻融和抗盐冻融能力的影响。试验结果表明，空白混凝土试件在水冻融和盐冻融循环300次后，冻融损害较为严重；而掺入碳纤维的混凝土试件的抗水冻融和抗盐冻融能力均明显提高，当碳纤维体积分数为3%时，桥梁工程混凝土的抗冻能力达到最佳。