高强混凝土因具有强度高,耐久性好,变形小等优点,能适应现代工程结构向着高层、大跨、重载发展,已经也必将得到更广泛的应用。与此同时,混凝土的耐久性危机也日益显现。寒冷地区的海港及海边建筑物,同时经受着冻融和氯盐侵蚀的双重作用,结构表面出现剥落,钢筋锈蚀等情况,严重影响了建筑物的长期使用和安全运行。因此本文从外加掺合料入手,研究掺量对高强混凝土性能的影响以及氯盐环境下高强混凝土受弯梁的冻融损伤情况,为工程应用提供依据。主要研究内容及结论如下:(1)采用粉煤灰和矿渣作为掺合料,以胶凝材料总量的40%和50%取代水泥配制高强混凝土,通过扫描电镜和X射线衍射技术研究了不同龄期时混凝土的水化产物和水化程度,分析了微观结构变化对宏观强度的影响。结果表明,掺加矿物掺合料的混凝土早期强度较低,7d时矿渣已经开始水化,粉煤灰在早期只起到填充作用,但掺合料混凝土后期强度增长迅速,可以达到基准混凝土的2-5倍。复掺粉煤灰和矿渣的混凝土强度高于单掺矿物掺合料的混凝土,微观试验可以看出二者复掺产生的叠加效应能够促进混凝土的二次水化,产生较多水化产物使结构致密。(2)通过快速冻融试验和电通量试验对不同掺量和复掺比下高强混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能进行研究,并提出运用抗冻耐久性系数与电通量的比值综合评价高强混凝土的耐久性能。结果表明:在掺合料总量不变的情况下,混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能均随着粉煤灰掺入量的增加和矿渣掺入量的减小而逐渐提升,但掺合料总质量的增加会降低抗氯离子渗透性能;采用抗冻耐久性指数与电通量之比可较好的综合评价高掺合料高强混凝土的耐久性,耐久性较好的适宜配合比为掺合料总量50%,粉煤灰与矿渣掺量比为4:1。(3)对已有的氯离子侵蚀过程仿真的细胞自动机模型进行改进,引入掺合料的影响因素,建立了掺合料混凝土氯离子侵蚀过程模拟的细胞自动机模型,运用Matlab编制的程序对掺合料混凝土的氯离子侵蚀过程进行数值模拟。结果表明:现场暴露实验结果与模拟结果基本一致,运用细胞自动机原理模拟掺合料混凝土中氯离子的扩散是合理且可行的,且模型更适合模拟混凝土在长期龄期作用下氯离子的侵蚀过程。(4)制作高强混凝土受弯梁(120mm×200mm×1200mm)进行氯盐环境下的气冻气融试验,采用无损检测的方法对冻融后受弯梁的损伤层厚度和混凝土的强度进行检测,并测定冻融循环300次后受弯梁的极限承载力。结果表明:受弯梁的冻融破坏主要表现为细小裂纹的出现及发展,冻融循环300次,受弯梁的极限承载力降低,损伤层厚度不断加深,混凝土强度不断降低,并建立了冻融循环次数与受弯梁损伤层厚度和混凝土强度变化间的关系。