近年来,随着工程建设飞速发展,建筑用砂需求日益增多,过度开采砂石资源已经造成严重的环境问题。我国西部地区具有丰富的沙漠砂资源,若能利用沙漠砂替代建筑用砂配置出适用于工程建设的沙漠砂混凝土,对于环境保护及节约工程成本具有重要意义。我国西北冬季气候寒冷、昼夜温差大,易发生冻融破坏。因此,对冻融循环作用下沙漠砂混凝土力学性能研究是非常必要的。在前期沙漠砂混凝土冻融后抗压强度试验研究基础上,本文首先进行C30沙漠砂混凝土（DSC）冻融循环后抗折强度试验,分析沙漠砂替代率（DSRR）、粉煤灰掺量和冻融循环次数对DSC抗折强度影响;通过孔隙结构和扫描电镜（SEM）分析,分析冻融循环对DSC孔隙结构和微观形貌的影响。然后进行不同应力水平下C30沙漠砂混凝土冻融后轴心抗压强度试验,分析冻融循环次数和应力水平对DSC轴心抗压强度影响,主要研究内容如下:（1）通过DSC冻融循环后抗折强度试验,分析DSRR、粉煤灰掺量和冻融循环次数对DSC冻融后表观特征、质量损失率、相对动弹模量、超声波速和抗折强度的影响,揭示DSC冻融后抗折强度随超声波速、相对动弹模量的变化规律,建立DSC冻融后抗折强度劣化模型。试验结果表明:随冻融循环次数增加,DSC质量损失率呈先减小后增大趋势,超声波速、相对动弹模量和抗折强度呈逐渐减小趋势。随DSRR增加,DSC质量损失率呈先减小后增大趋势,在DSRR为30%时达到最小;超声波速、相对动弹模量和抗折强度呈先增大后减小趋势,在DSRR为30%时达到最大。随粉煤灰掺量增加,DSC质量损失率先减小后增大,在粉煤灰掺量为15%时达到最小;超声波速、相对动弹模量和抗折强度先增大后减小,在粉煤灰掺量为15%时达到最大。（2）以相对动弹模量定义损伤变量,建立DSC冻融损伤模型,模型相关系数较高,说明该冻融损伤模型能较好反映其冻融劣化规律。（3）基于体视学原理,利用光学显微镜和Image-Pro Plus软件对冻融后DSC进行孔隙结构分析,研究冻融循环后DSC孔径分布随冻融循环次数、DSRR和粉煤灰掺量的变化规律,建立冻融循环后孔隙率与相对抗折强度间关系。结果表明:随冻融循环次数增加,DSC孔隙率不断增加;随DSRR增加,DSC孔隙率呈先减小后增大趋势,在DSRR为30%时达到最小。随粉煤灰掺量增加,DSC孔隙率先减小后增大,在粉煤灰掺量15%时达到最小。（4）通过不同应力水平下DSC冻融循环后轴心抗压强度试验,分析DSRR、粉煤灰掺量、冻融循环次数和应力水平对DSC冻融后表观特征、超声波速、轴心抗压强度和应力-应变曲线的影响,建立冻融循环后DSC本构模型。结果表明:随冻融循环次数增加,DSC表面劣化加重,质量损失率先减小后增大;超声波速、弹性模量和轴心抗压强度逐渐减小;相对峰值应变逐渐增大。随着DSRR增加,DSC超声波速、弹性模量和轴心抗压强度呈先增大后减小趋势,在DSRR为40%时达到最大;相对峰值应变先减小后增大,在DSRR为40%时达到最小。随着应力水平的增加,DSC轴心抗压强度、动弹模量和超声波速逐渐减小,质量损失率和相对峰值应变逐渐增大。