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备了标准长方体抗冻试块并进行了快速冻融循环试验，试验结果见表 １。
表 １ 验证混凝土试块抗冻试验结果

组次
冻融循 平均
１ ２ ３ ４ ５
环次数
Ｐ Ｗ Ｐ Ｗ Ｐ Ｗ Ｐ Ｗ Ｐ Ｗ Ｐ Ｗ
２５ １００ ０．２ ９９．９ ０．２ ９９．９ ０．１ ９９．９ ０．１ １００ ０．１ ９９．９ ０．２
５０ ９９．４ ０．２ ９９．２ ０．２ ９９．１ ０．４ ９９．５ ０．２ ９９．４ ０．５ ９９．２ ０．３
７５ ９８．１ ０．４ ９８．１ ０．７ ９８．５ ０．８ ９８．２ ０．８ ９７．９ ０．５ ９８．２ ０．６
１００ ９６．１ ０．７ ９６．１ １．２ ９６．８ １．１ ９６．２ ０．８ ９５．４ １．３ ９６．１ １．０
１２５ ９２．１ １．１ ９２．２ １．７ ９３．５ １．４ ９１．７ １．６ ９２．１ １．５ ９２．３ １．５
１５０ ９０．８ １．４ ８９．２ ２．４ ９４．１ １．２ ８７．９ ２．９ ８８．９ ２．１ ９０．２ ２．０
１７５ ８７．５ １．８ ８３．１ ２．５ ８９．６ １．２ ８３．０ ３．８ ８３．５ ２．５ ８５．３ ２．４

２００ ７１．２ ２．６ ６８．５ ３．５ ７３．５ ２．５ ６９．８ ３．９ ６８．１ ３．１ ７０．２ ３．１
注：Ｐ为混凝土试件经快速冻融试验后试件的相对动弹性模量；Ｗ为混凝土试件经快速冻融试验后试件的质量损失率。

应用建立的模型对表 １的试验结果进行计算，其中
网格划分层数 Ｎ为人为设定。网格划分对数据计算的准
确性有着重要的影响，网格划分的越细，划分层数越大，
所得结果误差越小。经计算验证，当网格划分为 ２０层及
以上时，计算误差已满足精度要求，因此，这里选取网
、
格划分层数 Ｎ为 ２０层。通过计算得到 ４个模型参数 λ ０
ν 、ｋ、α分别为 ２．６２、０．４２、０．００３、３．４９。冻融损伤理
０
论预测值和实测值的比较如图 ２。试验结果表明，建立的
冻融损伤模型预测值和实测值基本吻合，说明此模型能
图 ２ 冻融损伤理论预测值和实测值比较
够较好的描述混凝土冻融损伤破坏过程。

４ 基于冻融损伤的混凝土寿命预测应用

４．１ 基于冻融损伤的混凝土寿命预测过程 与室内快速冻融循环试验不同，实际服役环境中影响混凝
土寿命的因素是非常复杂的，对混凝土寿命影响较大的因素包括环境温度变化、湿度变化、盐类浓
度、荷载、外物冲击等 ［１４ － １６］ 。然而，考虑多因素耦合作用下的室内试验难以实现，这里仅考虑了混凝
土的冻融损伤进行室内加速试验，进行混凝土寿命预测，具体方法和步骤如下：
（ １）调研混凝土配比，制作同配比标准混凝土抗冻试块，进行冻融循环试验，得到混凝土损伤和
冻融循环之间的关系，确定混凝土试块室内冻融损伤模型。
（２）建立混凝土在实验室的加速试验损伤度与实际工程环境中混凝土损伤度的关系。在式（１６）基
础上，加速试验和现场实际环境中混凝土的劣化成比例关系，假定加速试验混凝土到达寿命时的损伤
程度同实际混凝土到达寿命的损伤程度相同。对于未有工程现场损伤资料的，可根据经验对加速系数
Ｋ取值，一般在 １∶１０～１∶１５之间 ［１１，１７］ ，由此能够从加速试验寿命方便得到实际寿命。对于已运行使
用的混凝土结构，可对混凝土结构进行检测，以获得运行期间较真实的加速系数 Ｋ，结合室内加速试
验结果预测混凝土结构的实际寿命。
由于混凝土冻融损伤度是对于试件（结构）初始状态而言的，因而现场混凝土芯样的快速冻融试验
结果并不能直接用于计算现场混凝土的损伤度。同样，混凝土冻融破坏终止条件（《水工混凝土试验规
程》 （ＳＬ?Ｔ３５２—２０２０）中相对动弹性模量下降至初始值的 ６０％或质量损失率达到 ５％）是相对于混凝土

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