随着我国桥梁工程的高速发展,混凝土桥梁的耐久性问题也日益突出。我国寒冷地区分布广泛,桥梁冻害现象非常普遍。加之近年来全球二氧化碳浓度不断升高,混凝土桥梁结构所遭受的碳化损伤也将更加严重。二者的共同作用将使得混凝土桥梁耐久性的劣化进程加快,而我国传统设计方法中往往只考虑了单一因素的影响。所以,针对寒冷地区,研究冻融循环和碳化双重劣化作用下混凝土桥梁结构的耐久性具有重要的工程实践意义。本文围绕寒冷地区混凝土桥梁的双重劣化耐久性问题,在搜集已建桥梁工程资料的基础上,结合冀北寒冷地区混凝土桥梁病害的调研情况,针对冻融碳化复合作用下混凝土桥梁的双重劣化耐久性进行了试验研究。采用C35普通混凝土、C35自密实混凝土和C50自密实混凝土三种混凝土,开展了冻融循环试验、碳化试验以及二者共同作用的复合试验,得出了以下结论:(1)在单一冻融循环试验条件下,C35自密实混凝土的抗冻性优于同等级普通混凝土,较普通混凝土可多承受50次冻融循环的作用;强度等级越高的硅灰自密实混凝土抗冻性较好,C50自密实混凝土相较C35普通混凝土多经受25~50次冻融作用。这是因为较小的水灰比或者硅灰的掺入,都使混凝土内部更加密实,从而提高了其抗冻性能。(2)强度等级对硅灰自密实混凝土的抗碳化性能影响较大,减小水胶比,提高强度等级,可以提高混凝土抗碳化能力。经过14d的加速碳化作用后,C50自密实混凝土比C35自密实混凝土的碳化深度低1.1mm左右。(3)在单一碳化试验条件下,硅灰的掺入使得混凝土的碱储备下降,从而导致硅灰掺量为10%的C35自密实混凝土的抗碳化性能略低于同等强度等级的普通混凝土;但在冻融和碳化复合作用下,自密实混凝土更好的致密性使其在经过相同次数冻融循环后受到的内部损伤较小,因此对后续碳化的促进作用更小,从而使其在冻融、碳化复合作用下表现出更好的抗碳化性能。通过研究,本文认为自密实混凝土在双重劣化作用下的耐久性优于普通混凝土。综合考虑材料、施工和维修加固等因素,自密实混凝土的应用相比普通混凝土具有更优越的经济效益、社会效益和生态效益,值得大力推广。