玻化微珠保温混凝土是适应我国建筑节能和结构自保温体系的发展而提出的新型混凝土材料。其性能可实现普通混凝土抗压强度与绝热材料低导热系数的结合。试验研究及工程试点均表明:保温混凝土是实现结构自保温的良好举措。作为耐久性研究的主要方面,对于保温混凝土在冻融和碳化作用下力学性能的特点和变化机理的研究,本课题组尚未涉及。本文考虑北方严寒、寒冷地区气候特征下保温混凝土使用条件,进行了冻融和碳化作用下混凝土基本力学性能试验研究和分析,主要工作如下:1、保温混凝土基本力学性能试验研究。本文设计考虑多种参数变化的正交试验,进行不同配合比下保温混凝土力学性能试验,确定立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗折四种强度指标。通过试验揭示各参数对保温混凝土基本力学性能的影响规律,采用回归分析方法总结出各强度指标与混凝土立方体抗压强度之间的定量关系。2、冻融作用下保温混凝土强度退化试验研究。采用快冻法对保温混凝土进行了 0次、25次、50次、75次冻融循环作用试验,测定其在不同次数冻融循环作用下的质量损失和相对动弹性模量,并与普通混凝土进行对比分析,以评价其抗冻性能。对不同次数冻融循环作用下的保温混凝土进行力学性能试验,测定混凝土试件各强度值在不同冻融循环作用下的降低幅度,揭示混凝土在冻融作用下力学性能的退化规律。试验分析表明:在本文设定的冻融循环次数下,与普通混凝土相比,保温混凝土的质量损失率基本相同,而相对动弹性模量提高8.1%～19.3%,显示冻融作用后保温混凝土的内部损伤低于普通混凝土;在冻融作用循环下,四种强度值降为原强度60%时所需次数分别为116、81、59、81次。与普通混凝土类似,冻融作用下保温混凝土的强度退化较为严重,因此,在耐久性设计中需充分考虑强度退化的影响。3、碳化作用下保温混凝土的力学性能试验研究。本文分别对保温混凝土和普通混凝土进行了 7d、14d、28d三种不同碳化龄期下的碳化试验,测定其在不同龄期下的碳化深度值,得到两种混凝土碳化深度值和碳化龄期的关系曲线,通过对比分析保温混凝土的抗碳化性能。试验表明:在相同碳化龄期下,保温混凝土的碳化深度值比普通混凝土小3.7 mm～8.4 mm,显示碳化作用对于保温混凝土的影响小于普通混凝土。对不同碳化龄期下的保温混凝土进行强度试验,观察试件的破坏形态,总结并分析保温凝土试件四种强度试验值增长幅度与碳化龄期的关系式及曲线图,揭示了混凝土在碳化作用下力学性能的变化规律。4、耦合作用下保温混凝土的力学性能试验研究。本文对碳化28d后的保温混凝土试件进行不同次数冻融循环试验,并对冻融后的保温混凝土试件进行基本力学性能试验,观察碳化过的混凝土的冻融破坏形态,分析碳化对其抗冻性能的影响,揭示碳化后混凝土的强度值在冻融作用下的退化规律。试验结果表明:在本文设定的冻融循环次数下,与未碳化试件相比,碳化后试件的立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗折四个强度损失率降低了 1.1%～3.5%,显示碳化作用降低了保温混凝土抗冻性能。以上通过试验所得到的保温混凝土在冻融和碳化作用下的力学性能规律,将为玻化微珠保温混凝土的推广和应用提出可靠的理论参考。