混凝土的抗冻性能是其耐久性的一项重要指标,特别是对于北方寒冷地区的工程,在一定程度上高抗冻性能意味着混凝土的高耐久性,水工混凝土的设计指标中更是经常用抗冻性指标代替其耐久性指标,尤其是在冰水面附近20cm左右处,该处处于干湿交替冻融环境中,造成混凝土结构的破坏,因此,对这一问题进行深入的研究十分的有必要。本文研究了在干湿循环条件下混凝土的抗冻性能,重点研究了粉煤灰、硅灰等掺合料及引气剂对混凝土干湿循环抗冻性能的影响,测试了受冻后混凝土的抗压强度和质量损失,利用压汞试验测试了不同试条件下混凝土的孔隙结构,利用分形的方法研究了孔径分形维数与混凝土干湿循环抗冻性的相关性。试验研究及理论分析表明:(1)适当的掺入粉煤灰可以提高混凝土干湿冻融的抗冻性能,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗压强度损失与质量损失均降低,但当粉煤灰掺量超过20%时,混凝土抗压强度损失与质量损失又增大,因此在干湿冻融循环条件下的混凝土中粉煤灰的掺入量应小于20%;(2)在掺入20%粉煤灰的基础上,适当的掺入硅灰可以提高混凝土的干湿循环抗冻性,混凝土干湿冻融循环后,其强度损失、质量损失均低于粉煤灰混凝土,随着硅灰掺量的增加,混凝土抗压强度损失与质量损失均降低,但当硅灰掺量超过5%时,混凝土抗压强度损失与质量损失又增大,硅灰掺量应不大于5%;(3)引气剂对混凝土的干湿冻融抗冻性能有显著影响,适当掺入引气剂可以改善混凝土的抗冻性能,但掺量增大,混凝土受冻后的质量损失也逐渐增大,掺入0.08%引气剂的混凝土经干湿冻融循环后强度损失最小且质量损失不大;(4)随着粉煤灰和硅灰掺量的增加,孔径分形维数先增加,后降低。当单掺粉煤灰掺20%,以及双掺20%粉煤灰和5%硅灰时,混凝土的分形维数最高,孔结构得到了一定的细化和优化,孔的表面变得更为复杂,结合第三章的试验,此时混凝土干湿冻融抗冻性也得到了提高;(5)随着引气剂掺量的增加,分形维数先增加,后降低,平均孔径降低,大孔减少而小孔数量增加,引气剂细化了混凝土的孔隙,混凝土干湿冻融抗冻性提高。当引气剂掺0.08%时,其分形维数最高,混凝土干湿冻融抗冻性最优。