基于我国目前混凝土的冻融破坏现状,构筑物采用纳米改性无机涂层的方式提升混凝土的抗冻性能。通过对比的方式研究比对两种无机涂层水玻璃和水泥基涂层的抗冻性能提升差异以及不同掺量的纳米SiO₂和TiO₂改性无机涂层的抗冻效果改善差异,同时冻融实验在慢速冻融以及快速冻融形式下运行分别模拟现实环境下的气冻水融的构筑物以及水冻水融构筑物。同时宏观检测与微观分析相结合,通过扫描电镜（SEM）和压汞实验（MIP）两种微观实验阐述不同纳米改性无机涂层混凝土抗冻防护机理分析,最终建立其寿命预测模型,取得的主要研究成果如下:1、不同的无机涂层对混凝土的抗冻改善效果区别较大,其中水泥基涂层对混凝土抗冻性能的改善明显优于水玻璃涂层。水泥基涂层对混凝土的抗冻性能改善效果为46⁸0%,而水玻璃涂层为20%左右。2、纳米材料对无机涂层可以起到进一步显著的抗冻性能提升。水泥基涂层经过纳米材料的改性可以有30%⁴5%的效果提升,但不同掺量及不同种类的纳米材料对水泥基涂层改性效果区别不明显,均十分优异。而纳米材料对水玻璃涂层作用区别在冻融模式中,且差距明显。在快速冻融中,经过纳米TiO₂改性的水玻璃涂层相对与未改性的涂层效果提升80%,而纳米SiO₂改性水玻璃同样可以有42%的效果提升。而在慢速冻融中,纳米材料的改性效果只有20%不到。3、经过微观实验的分析,发现纳米SiO₂在水泥基中的改性效果显著,通过SEM与MIP实验可以观测到纳米SiO₂可以促使水泥基涂层渗透区内部生成大量针状钙矾石填充内部孔隙,同时纳米SiO₂的火山灰活性可以促使渗透区生成大量C-S-H凝胶,二者共同作用效果明显。同时通过SEM的观测发现:经过TiO₂改性过的无机涂层表面十分致密。TiO₂的粘结凝聚作用同样可以对无机涂层起到良好的阻水效果,从而提升抗冻性能。4、针对效果优异的纳米改性无机涂层混凝土分别对其建立了寿命预测模型用于实践。针对气冻水融的构筑物来说,纳米改性水泥基涂层混凝土寿命基本可以到22年,比纳米改性水玻璃涂层混凝土寿命延长40%;而对于水冻水融构筑物,纳米改性水玻璃与水泥基涂层效果基本没有差别,基本维持在7⁸年。