瑞典的大多数大型水力发电站主要建设于1935～1975年间,且主要位于瑞典北部的寒冷地带.其设计建设时的使用寿命在50～100年间,因此其中的很多电站都即将达到预期的使用寿命或者已经超过了该使用年限.在一次对Porsi水力发电站(波尔西水力发电站)的状态评估中,研究人员观测到水位变化区附近的混凝土有表层剥落等损坏现象.该电站所处的地区冬天常温在-30℃,因此这个水电站长久地暴露于这样的低温环境中.本文所进行的研究主要为了确认由于冻害、溶蚀或者冲蚀所引起的水电站表层损坏的主要原因.在冬天可以观测到水位变化区以下的混凝土外表有冰层覆盖,尽管这些混凝土表层接触到的是水温高于冰点以上非冰冻淡水.这些观测结果提出了一个问题,那就是非冰冻淡水层的混凝土冻结可能是造成混凝土劣化的主要原因.在实验室中对两种混凝土进行了研究测验,一种是水灰比为0.65的没有经过加气处理的混凝土,另外一种是水灰比为0.45的引气混凝土.两种混凝土所使用的均为CEMⅡ水泥.在进行冻融测验的过程中,两种混凝土试件的较低的部位均浸泡在水中.其目的是为了证实在混凝土被淹没的表面会形成冰层,即使其周围的水永远不会被冻结.创造这样的边界气候条件是为了使试件所处的温度梯度类似于Porsi水电站的实际温度梯度.混凝土试件被置于每13h 50个冻融周期的实验中,以实现对该试件进行测验所需的温度.环境温度在-36～+10℃之间变化.研究已经表明在瑞典正常的冬季气候环境下,混凝土结构可以承受50个冻融周期.在试验中,水灰比为0.65且没有经过加气处理的混凝土出现了水位变化区下混凝土表面剥落现象,这一点和Porsi水电站的损坏程度相似.所计算出的剥蚀速率大约为每年0.8mm.而水灰比为0.45的经过引气混凝土试件却没有在冻融测验中观测到损坏显现.这项研究表明Porsi水电站水位变化区附近的混凝土剥落现象可能是由于冻融作用引起的淡水区域的混凝土损坏.很可能当长期的溶蚀不断损坏混凝土表层,而且被损坏的表面不断受到冲蚀的时候,水坝的这种损坏现象就会更严重.