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通过对冻融后煤矸石混凝土的单轴受压试验，研究了冻融循环次数和煤矸石取代率对煤矸石混凝土力学性能的影响，提出了冻融作用下煤矸石混凝土峰值应力、峰值应变的退化规律，并拟合应力-应变曲线，提出了煤矸石混凝土冻融损伤单轴受压本构关系。试验结果表明，随着冻融循环次数的增加，煤矸石混凝土峰值应力逐渐降低，峰值应变和极限应变逐渐增加，应力-应变曲线趋于扁平，受压早期压实效应尤为明显，弹性模量迅速降低，应力-应变曲线前端部分出现下凹。此本构关系精度较好，对煤矸石混凝土的推广应用和进一步改性研究有一定参考价值。