低碳混凝土技术的研发和应用,对“双碳”目标的实现具有举足轻重的作用,自燃煤矸石集料混凝土纳入了“低碳混凝土”体系,因此开展相关的基础研究意义重大。自燃煤矸石集料混凝土的脆性和抗冻等耐久性一直受到工程界质疑,而由玄武岩矿石熔融拉丝生产的绿色环保型玄武岩纤维是一种具有天然相容性的新型高性能无机纤维,与有机的纤维相比,具有良好的耐老化性,应用于混凝土中能提高混凝土的粘聚性、稳定性及混凝土的抗冲击性能,降低其脆性改善抗渗、抗冻等性能。因此,本文将这种抗拉强度高、耐酸碱腐蚀的玄武岩纤维作为掺合料改性自燃煤矸石粗集料混凝土（Spontaneous combustion Gangue Coarse aggregate Concrete,简称SGCC）,讨论了玄武岩纤维应用于SGCC中配合比优化,剖析了玄武岩纤维SGCC的强度、抗冻性提升的微观机理,探究了玄武岩纤维掺量、长度和内嵌钢筋锈蚀率对SGCC抗冻性的影响,拟合了冻融后钢筋锈蚀率与锈蚀钢筋和玄武岩SGCC粘结应力之间的关系模型。主要研究工作和结果如下:（1）采用单因素对比试验,研究了不同体积掺量、不同长度的玄武岩纤维对SGCC的抗压强度、劈裂抗拉强度及拉压比的影响规律。结果表明:玄武岩纤维对SGCC劈裂抗拉强度的增强效果明显高于抗压强度,不同长度的纤维,随着掺量的增加,抗压强度和劈裂抗拉强度都呈现先增大后降低的趋势,当玄武岩纤维掺量为0.16%、长度为18mm时,抗压强度增强效果最好,抗压强度提高4.80%;当纤维掺量为0.24%、长度为18mm时,劈裂抗拉强度增强效果最好,劈拉强度提高14.19%。（2）针对季冻区冻融循环效应显著,考虑结构构件钢筋锈蚀和冻融循环的影响,采用正交试验设计,以玄武岩纤维体积掺量、玄武岩纤维长度和内嵌钢筋锈蚀率为影响因素,不仅研究了玄武岩纤维SGCC的基体抗冻性,还研究了玄武岩纤维SGCC内嵌钢筋的抗冻性。结果表明:玄武岩纤维SGCC抗冻性能明显提升,纤维掺量、纤维长度和钢筋锈蚀率对混凝土抗冻性影响显著,随着冻融循环次数的增加,纤维长度的影响越来越显著。当纤维掺量为0.24%、纤维长度为18mm时,玄武岩纤维SGCC冻融循环次数达到75次时,带锈蚀裂缝的玄武岩纤维SGCC质量损失率为2.52%、动弹性模量损失为31.8%。建立冻融后钢筋和玄武岩纤维SGCC粘结力与钢筋锈蚀率的经验关系式,为工程应用提供了依据。（3）从微观结构角度对玄武岩纤维SGCC的抗冻变化机理进行了分析。结果表明:玄武岩纤维与粉煤灰复掺强化了自燃煤矸石粗集料与水泥基体之间的界面过渡区结构,玄武岩纤维SGCC中的水化产物以密实的C-S-H基体为主,玄武岩纤维在混凝土中呈乱向分布,没有聚集成团现象,并且与水泥基体连接紧密,提高了混凝土的抗冻性能。该论文有图55幅,表32个,参考文献66篇。