严寒地区与水接触的混凝土结构大都遭受冻融循环的作用,混凝土的冻融破坏已经成为危害混凝土耐久性能的重要原因。我国的菱镁矿产量最为丰富,但大量废弃的低品位菱镁矿却未得到充分利用,并形成了地域性的“白色污染”;本文利用低品位镁矿石作粗骨料,制作了C40、C60两种强度等级的混凝土试件。由于实际工程中的混凝土大都在应力状态下工作,本文设计了轴心受压、偏心受压、轴心受拉和受弯四种荷载类型的试件,研究荷载和冻融耦合作用下镁矿石混凝土的抗冻融耐久性能,并充分发掘低品位镁矿石的利用途径。主要研究内容如下:(1)设计了不同荷载种类、应力大小的镁矿石混凝土试件,受压试件采用无粘结预应力混凝土结构,轴心受拉试件通过张拉预埋的螺纹丝杆实现拉应力的加载。轴心受压试件分别设计了0.3、0.4、0.5三种压应力水平,偏心受压试件使受压边缘面达到0.5f_c的偏心压力,轴心受拉试件设计了0.1、0.15、0.2三种拉应力水平,受弯试件使受弯一侧达到0.15倍的拉应力水平。结果表明,混凝土在压应力作用下能够减缓表层水泥砂浆的剥落,压应力水平越高,混凝土抗冻性能越强;拉应力和弯曲应力的作用加速了混凝土的破坏进程,且拉应力和弯曲应力越大,混凝土破坏越早。(2)通过对混凝土短构件预应力加载的分析,得出针对短构件的预应力超张拉系数,并计算得出预应力损失占施加预应力18%的比例,放张过程预应力损失占总损失的85.14%。混凝土试件在冻融期间的压应力逐渐变小,张拉控制应力越大,相同冻融循环次数下的预应力损失越多;在一个冻融期间,压应力是动态变化的,温度降低则压应力增大,温度升高则减小。(3)通过得出的试验数据对李金玉模型进行了修正,得出压应力作用下的镁矿石混凝土抗冻寿命预测模型,模型与试验结果拟合较好,能够对实际工程提供一定的指导和参考意义。