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研究不同粉煤灰(20%、30%、40%)、矿粉微渣掺量及聚羧酸减水剂掺量(0、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)等多因素对寒区水工混凝土力学性能、抗碳化能力及抗冻融耐久性的影响规律。试验结果表明:聚羧酸减水剂的掺入可以显著提高不同外掺料混凝土的力学性能、抗碳化性能和抗冻性能;在本文所考虑的减水剂掺量范围内,减水剂掺量为1.0%时,各组混凝土试样的抗压强度最高,抗碳化能力最强,抗冻融效果最好;采用幂函数形式得到的碳化深度随龄期的变化规律有较高的拟合精度和相关性,建立的函数关系可以很好的反映实际碳化试验结果;在聚羧酸高效减水剂掺量相同的情况下,随着粉煤灰用量的降低,矿粉掺量的逐渐增多,混凝土的抗碳化性能和抗冻性能得到明显改善。研究成果可为寒冷地区外掺料混凝土在冻融环境下的耐久性应用提供一定的试验依据和参考。