随着经济发展的需要,公路桥已经成为交通运输系统的重要组成部分,而桥墩混凝土的强度和耐久性是保障桥梁安全性能和使用年限的决定性因素。东北地区严寒气候和下雪后在桥面铺撒除冰盐等都对公路桥的使用年限产生巨大的影响。由于公路桥修建和维修的耗资巨大,桥墩混凝土优良的耐久性会给国家减少巨大的经济损失。工业化生产排放了大量的粉煤灰、矿粉和硅灰等工业副产品,不但污染了环境,还会导致资源浪费。用工业副产品替代混凝土中水泥,不但可以改善混凝土的耐久性,而且可以降低混凝土成本,更加有利于资源的充分利用,还保护了环境。因此研究桥墩混凝土的抗冻性、抗氯离子渗透性和收缩性,优化出具有耐久性良好和成本低的配合比,不但可以延长公路桥的使用寿命,而且可以避免资源的浪费。因此,选题具有实际意义。根据现行《高性能混凝土应用技术规范》和本项目对混凝土原材料和性能的要求确定了混凝土主要参数,根据保罗米公式确定水胶比,在此基础上,设计出高性能混凝土配合比。从中选取掺合料复合掺30%、40%和50%等3个配合比掺入适量引气剂,使混凝土拌合物含气量分别为3%、4%和5%。通过快冻法和快速氯离子迁移系数法(RCM法)研究了掺合料和含气量对混凝土抗冻性和抗氯离子渗透性的影响,采用接触法研究了硅灰掺量和掺合料复合掺量对混凝土收缩性的影响,优选出7个满足混凝土性能要求的配合比进行成本分析,确定最优的C50混凝土配合比。通过以上研究得出以下结论:合适的粉煤灰和矿粉复合比例可以提高混凝土抗冻性和抗氯离子渗透性;混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性随着矿物掺合料种类的增加而增强;硅灰掺量的增加可以进一步提高混凝土抗冻性和抗氯离子渗透性;适当的掺合料复合掺量可以提高混凝土抗冻性,而增加掺合料复合掺量可以提高混凝土抗氯离子渗透性;适当拌合物含气量可以提高混凝土抗冻性,而增加含气量会降低混凝土抗氯离子渗透性;硅灰会促进混凝土收缩性,掺合料复合掺量的增加会降低混凝土收缩性;优选出粉煤灰和矿粉掺量均为22.5%,硅灰掺量5%,含气量为4%的混凝土配合比为满足耐久性和经济的混凝土最优配合比。