我国西北寒旱灌区内的混凝土建筑物由于所处环境温度较低,主要遭受冻融破坏,同时,该地区大量盐渍土的存在使建筑物又受到有害盐离子的侵蚀,而随着气候变暖,空气中的二氧化碳含量上升的同时建筑物还要遭受碳化作用,这些多因素耦合作用加剧着混凝土耐久性能的衰减。截止目前,相关多因素作用下混凝土抗冻耐久性研究的文献较少,且研究的不够深入和系统。因此,深入开展水工混凝土材料的抗冻耐久性能劣化规律的研究具有现实意义。针对西北地区混凝土建筑物提前出现开裂、剥落等抗冻耐久性不足的问题,以甘肃省景泰川电力提灌区(以下简称“景电灌区”)水工混凝土结构为研究对象,结合河南省高校科技创新人才支持计划的“基于多场耦合作用的灌区水工混凝土结构耐久性研究”项目,采用现场调查、室内加速试验、理论分析以及利用灰色理论和粗糙集对多因素作用下混凝土耐久性进行评价的研究方法,开展多因素耦合作用下混凝土耐久性能衰减规律研究。主要内容包括:(1)利用X射线衍射仪对从现场提取的混凝土残渣进行分析,并对侵蚀水样、土样进行试验分析,探寻主要侵蚀离子;(2)采用景电灌区实际工程常用配合比,设计等量掺加不同掺量粉煤灰、矿粉的混凝土作对比,考虑水冻、盐冻、碳化后水冻、碳化后盐冻等多因素耦合作用下混凝土的耐久性,得到各种工况下混凝土相对动弹模量和质量的衰减规律;(3)基于灰色关联度法进行混凝土耐久性影响因素的关联度分析,并利用粗糙集条件信息熵的权重计算方法分别计算各个影响因素对混凝土评价指标的权重大小。得到如下主要结论:(1)各影响因素对动弹模量和质量的关联度由大到小均为:粉煤灰掺量>碳化时间>矿粉掺量>硫酸盐浓度;(2)各影响因素对混凝土动弹模量的权重大小分别为:粉煤灰掺量(0.297)>碳化时间(0.266)>矿粉掺量(0.262)>硫酸盐浓度(0.175)。对质量损失率影响对应权重系数由大到小依次为:粉煤灰掺量(0.318)>碳化时间(0.275)>矿粉掺量(0.235)>硫酸盐浓度(0.172)。本文通过设计科学合理的冻融循环制度和耐久性试验方法,研究了不同因素对混凝土材料抗冻耐久性能衰减过程的影响规律,并得出各因素对水工建筑物抗冻耐久性的影响大小,对提高水工混凝土结构的耐久性设计有一定的借鉴价值。