实际工程中的混凝土结构大都同时或先后经受机械和环境荷载等多种因素的复合作用，如冻融循环、碳化、氯离子侵蚀以及拉、压荷载等。此时，按照单一因素作用设计的混凝土结构则偏于不安全。对于最常见最普遍的三种环境荷载，即冻融、碳化和氯离子侵蚀，认识和研究其复合破坏作用对混凝土结构耐久性的影响具有十分重要的现实意义。 本课题对四种不同配合比的混凝土，进行0、50、150次冻融循环，并加速碳化0、1、2周，随后进行毛细吸水、氯离子侵入，以及抗折和抗压强度试验，最终测定不同环境荷载作用后混凝土的CaCO3含量、毛细吸水量和毛细吸收系数、孔隙率、氯离子含量、抗折和抗压强度等性能。 试验结果表明，冻融循环导致混凝土孔隙率增大，孔径为20nm左右的微孔数量增长较多，孔径分布向更大化方向发展；冻融破坏明显加速了混凝土的碳化进程，并且随冻融循环次数增加，加速作用越大；自然碳化条件下，粉煤灰的掺入降低了混凝土的碳化量，而在冻融和高浓度CO2环境下，粉煤灰将加速混凝土的碳化；混凝土的毛细吸水量与时间平方根之间呈线性关系，冻融和碳化均造成混凝土毛细吸收系数增大，前者的影响程度相对较高，在两者的共同作用下，毛细吸收系数显著增长，经150次冻融循环并加速碳化2周时(150F,2WC)增至未经冻融和碳化时(0F,0C)的2.88～3.62倍；冻融破坏能够加快氯离子向混凝土内部的侵入进程，碳化反应也会破坏混凝土基体的过滤机制，打破Friedel盐的稳定性，使氯离子含量增大，在冻融和碳化共同作用时，混凝土结构将面临更为严峻的氯离子侵蚀；冻融和碳化及其复合作用均造成混凝土抗折强度下降；碳化反应使混凝土抗压强度略有提高，但在冻融与碳化共同作用时，抗压强度显著下降，150F,2WC后，除混凝土A仅下降10.4％外，其余混凝土的抗压强度损失高达38.6％～54.9％，水灰比越大，强度损失越大。