严寒地区高速铁路无砟轨道用聚合物改性混凝土抗冻机理研究

冻融粉化是严寒地区高速铁路无砟轨道现浇混凝土结构性能劣化的主要原因之一。利用聚合物改性技术,制备出适用于无砟轨道平面结构特征的高抗冻混凝土,采用表面吸水率、表面接触角、气泡间距系数、扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和热重等方法揭示聚合物改性混凝土的抗冻机理。结果表明,与含气量相当的基准混凝土相比,聚合物改性混凝土单位面积剥落物质量降低了71.83%~76.41%,其原因是聚合物改性混凝土表面与水的接触角变大,疏水性的提高降低了表面吸水率,且表面达到水饱和的时间显著延长;聚合物改性混凝土在快速冻融循环600次后的相对动弹性模量保持在80%以上,其原因是聚合物的活性组成引入了微小气泡,气泡间距系数降低,且在水化产物上成膜,缓解了冻融过程孔隙间的静水压力,提升了混凝土的抗冻性。