以冻融耐久性裂纹和盐冻剥蚀损坏为代表的冻融损坏是冰冻地区铺面水泥混凝土(以下简 称混凝土)的主要损坏类型之一。但迄今为止，我国铺面领域尚对之缺乏深入系统研究，铺面 混凝土抗冻技术规定不完善。本文在充分借鉴国内外已有混凝土抗冻技术研究成果及实践经验 基础上，致力于铺面混凝土定量抗冻设计指标与抗冻设计方法的研究，为今后抗冻铺面混凝土 的设计与研究提供参考。 论文首先对两种典型损坏的外观特征、内部形态以及发展特点进行了归纳，对两种损坏的 作用机理进行了分析，在比较基于损坏机理的两种不同抗冻策略优劣的基础上，认为我国铺面 混凝土应采用以引气技术为核心的抗冻策略；然后在分析引气策略下铺面混凝土抗冻耐久性影 响因素基础上，提出了将铺面混凝土冻融工作环境、使用寿命、混凝土材料抗冻性能及其配合 比参数有机结合的铺面混凝土抗冻设计指标体系，论文的主要内容围绕该指标体系的建立与应 用展开。 自然冻融循环及可能使用除冰盐(液)为铺面混凝土冻融环境的主要特点。利用DEST软 件生成的年逐时变化气候资料，应用差分法计算铺面混凝土内部的年逐时变化温度，在此基础 上对铺面混凝土自然冻融循环及其特征值进行定义并加以量化分析，统计分析得到根据铺面结 构所在地最冷月平均气温估算铺面混凝土年自然冻融循环次数的估算方程，及冰冻降温速率、 冰冻时长与最低冰冻温度等铺面混凝土自然冻融循环特征参数的统计值。通过比较分析确定了 铺面混凝土普通抗冻性能评价及抗盐冻剥蚀性能评价的试验方法和指标。建立了半定量铺面混 凝土冻融损伤模型，理论推算得到铺面混凝土抗冻标号与自然冻融循环次数之间的定量关系约 为1∶13.9，参考实际室内外对比实验结果及考虑一定安全系数，将铺面混凝土抗冻标号与自然 冻融循环次数之间的对应关系取值为1∶13。应用BP神经网络与多元非线性回归相结合的方法， 建立了以引气混凝土主要配合比参数为自变量的抗冻标号预估方程。 以上述研究为基础，论文提出了基于气候环境和使用寿命的铺面混凝土定量抗冻设计标 准：设计抗冻标号要求以及对应设计抗冻标号的含气量、水灰比、水泥用量等配合比参数限值 要求。最后结合引气混凝土特性给出了完整的基于定量抗冻设计标准的抗冻铺面混凝土配合比 设计方法和算例，可供铺面混凝土的抗冻定量化设计参考。 关键词：铺面水泥混凝土；抗冻设计指标体系；冻融耐久性裂纹；盐冻剥蚀损坏；差分法；自然冻融循环；快速冻融试验；抗冻标号；抗盐冻剥蚀试验；冻融损伤模型；BP神经网络；多元非线性回归；引气混凝土；混凝土抗冻设计