随着社会经济的发展及人民生活水平的提高,水资源的消耗将越来越大,农业用水将越来越紧张,本文从节水灌溉、提高输水利用率的角度出发,依托内蒙古河套灌区输水渠道的模袋混凝土衬砌项目,对模袋混凝土的配合比设计进行了试验研究,采用内掺法,用粉煤灰分别替代水泥质量的25%、30%、35%、40%、50%,研究其抗冻性能,从而提出内蒙古河套灌区输水渠道的适宜配合比,本文的主要工作成果如下：(1)对四个试验点的原材料进行检测,得出各原材料的性状指标,为后文配合比的设计提供参考;在配合比的设计过程中,参考现役模袋混凝土的配合比及其钻芯取样检测结果,合理添加引气、减水剂,增大模袋混凝土的含气量至6%左右,对原有的配合比进行优化设计。(2)通过力学性能试验,得出一定量的粉煤灰会对试件的早期强度造成影响,掺加量为25%和30%的粉煤灰试件强度相差无几,强度随着粉煤灰掺量的增加而降低,当掺量超过40%时,已不能满足设计要求。(3)进行抗冻性试验,质量损失率随着循环次数的增加呈现出先增大后减小的趋势,在冻融循环200次以后,试件整体表观性能良好,25%、30%粉煤灰掺量的试件质量损失率不足5%；相对动弹性模量与冻融循环次数之间呈负相关,经过200次的冻融循环,仅50%粉煤灰掺量的试件相对动弹性模量下降到60%以下,对比质量损失率和相对动弹性模量两个评价指标,说明引气剂的添加,对混凝土的内部结构有明显改善作用,冻融破坏主要是外表面的破坏,通过孔结构分析试验,从微观角度对混凝土的抗冻性进行分析,得到的试验结果与冻融试验的结果基本相吻合。(4)结合试验结果；采用25%粉煤灰掺量的配合比,铺设试验段200m,验证试验方案的可行性。