冻融破坏是混凝土耐久性的重要病害之一，严重影响混凝土结构的使用寿命。本试验研究了C50高强度混凝土抗冻性能随纤维索纤维掺量的变化规律，探讨了纤维素纤维改善混凝土抗冻性能的机理。试验结果表明：掺加纤维素纤维可以明显改善混凝土的抗冻性能，随着冻融次数的增加．纤维的作用愈加明显；300次冻融循环后。素混凝土的相对动弹性模量降为42．46％，而纤维混凝土试件UI、U2、U3和U4的相对动弹性模量分别为68．21％、67．42％，68．32％和70．17％。纤维掺量为0．9～1．5 kg／m3时，纤维素纤维混凝土抗冻标号均大于D300。对于抗冻指标要求高的地区和结构，选用纤维掺量1．3 kg／m3比较经济合理。

    冻融破坏是指水工建筑物已硬化的混凝土在浸水饱和或潮湿状况下，由于温度正负交替变化(气温或水位升降)，使混凝土内部孔隙水形成冻结膨胀压、渗透压及水中盐类的结晶压等，产生疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥落的一种破坏现象。地处寒冷地区的水电站、铁路桥涵、交通部门的混凝土路面，桥梁以及市政丁程结构中的混凝土，都受到冻融破环。在路面的各种冻融病害中，表面剥蚀和混凝土裂纹是最普遍的，严重影响道路的使用寿命和行车的舒服度；桥梁的主要病害有，混凝土的表面开裂，砂浆的剥蚀与粗骨料外露，以及钢筋外露、锈蚀；公路隧道渗漏水，会造成衬砌开裂、变形乃至破坏。北方地区经常在路面上采用洒除冰盐的方法，使冰雪自动融化。但是，各类除冰盐都会引起水泥混凝土路面的严重剥蚀，氯盐还会引起钢筋锈蚀，由此造成的经济损失和维修费用猛增。因此，如何提高混凝土的抗冻性成为亟需解决的问题。UF500纤维素纤维是美国生产的新一代高性能纤维素纤维。目前关于合成纤维、钢纤维[1．53混凝土抗冻性能的研究较多，但关于纤维素纤维混凝土抗冻的研究鲜见报道。本文试验研究了纤维素纤维混凝土的抗冻性能，分析了纤维掺量对混凝土抗冻性能的影响规律，探讨了纤维素纤维改善混凝土抗冻性能的机理。本文研究成果已在放水河渡槽中得到了成功应用。

按照水工混凝土试验规程进行抗冻试验。

(1)将已浸水的试件擦去表面水分后，称初始质量。

(2)测量试件的初始自振频率，作为评定抗冻性的起始值。同时做必要的外观描述或照相。

(3)随即将试件装入试件盒中，按冻融介质要求，注入淡水，水面应浸没试件顶面20 Inm。

(4)每冻融循环25次对试件检测一次。测试时，小心将试件从盒中取出，冲洗干净，擦去表面水分，测定自振频率和称质量，做必要的外观描述或照相。每次测试完毕后，应将试件掉头，重新装入试件盒，注入淡水，继续试验。在测试过程中，为防止试件失水，待测试件用湿布覆盖。

(5)冻融至预定的循环次数，停止试验，将试件取出。

   试件在冻融循环过程中，随着循环次数的增加，在试件的表面出现了孔洞，且孔径逐渐变大，直至在试件表面出现裂缝，试件破坏。未进行冻融循环的混凝土试件表面光滑，无孔洞。进行了25次冻融循环后素混凝土和纤维素纤维混凝土试件表面都出现了小孔，小孔洞主要分布在试件的表面，原因可能是试件本身表面存在的缺陷，以及表面水泥浆中的气孔。这些气孔在吸水后结冰膨胀，表面硬化水泥浆体在膨胀压力下剥落。因此，混凝土试件表面出现了孔洞，但主要是单个的孔洞。且孔洞的直径较大。比较素混凝土和纤维混凝土试件表面的孔洞，发现它们孔洞直径、个数无明显差别，甚至个别纤维混凝土试件表面孔洞比素混凝土还严重。可见初期冻融破坏，试件浇筑质量、初始缺陷有较大影响，而纤维作用不明显。

    300次冻融循环后素混凝土试件全部损伤严重，试件表面和侧面都出现了宽度较大的裂缝，个别素混凝土试件甚至出现了大面积的剥落，试件强度和密实度明显下降；纤维掺量为0．9 kg／m3的U1试件在表面出现了一条横向贯通裂缝和纵向裂缝，且有连通的趋势；纤维掺量为1．1 kg／m3的U2在试件原有坑的周围各出现一条纵向和横向裂缝，且裂缝开展较大，个别部位有脱落的趋势l纤维掺量为1．3 kg／m3、1．5 kg／m3的U3、U4试件存在微裂缝。

    在冻融循环过程中测定混凝土动弹模量试验可以反映试件内部的冻融损伤情况。冻融循环后实际测得的动弹模量与初始动弹模量的比值百分数称为相对动弹模量。

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