为探究玄武岩纤维的掺入对混凝土抗冻性能的微观孔结构改善机理,制备6种不同纤维长度、掺量的玄武岩纤维混凝土并对其进行抗冻试验和压汞试验。结果表明:玄武岩纤维能有效改善混凝土由于冻融循环造成的表面及内部损伤,掺入 12 mm、0.06% 的玄武岩纤维混凝土的质量损失率及抗弯拉强度损失率较基准混凝土分别降低 73.9% 及 26.4%。玄武岩能显著优化混凝土内部孔结构,降低其平均孔径及有害孔比例。同时,基于灰关联理论确定了与抗弯拉强度、相对弹性模量灰色关联度最高的孔结构参数,即多害孔比例。最后采用多元非线性回归分析分别建立玄武岩纤维混凝土抗弯拉强度-孔参数、相对弹性模量-孔参数的数学模型。