【摘 要】
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采用KH570硅烷偶联剂对SiO2气凝胶颗粒进行表面改性，将其等体积置换砂后掺入水泥砂浆中，制备得到改性气凝胶水泥基复合砂浆。对不同SiO2气凝胶掺量的水泥基复合砂浆的干密度、抗折抗压强度、导热系数和孔隙结构进行了测试。开展了水泥基复合砂浆快速冻融循环试验，分析了冻融循环对抗压强度、动弹性模量、导热系数的影响规律，并采用电子扫描电镜（SEM）揭示了改性SiO2气凝胶水泥基复合砂浆冻融循环后劣化机理
【基金项目】
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中国铁路总公司科技研究开发计划（P2018G004）； 长江学者和创新团队发展计划（IRT＿15R29）；
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采用KH570硅烷偶联剂对SiO2气凝胶颗粒进行表面改性，将其等体积置换砂后掺入水泥砂浆中，制备得到改性气凝胶水泥基复合砂浆。对不同SiO2气凝胶掺量的水泥基复合砂浆的干密度、抗折抗压强度、导热系数和孔隙结构进行了测试。开展了水泥基复合砂浆快速冻融循环试验，分析了冻融循环对抗压强度、动弹性模量、导热系数的影响规律，并采用电子扫描电镜（SEM）揭示了改性SiO2气凝胶水泥基复合砂浆冻融循环后劣化机理。结果表明：硅烷偶联剂改性后的SiO2气凝胶颗粒可较为完整的嵌于水泥砂浆中，从而改善SiO2气凝胶砂浆的孔隙结构；随着改性后SiO2气凝胶的替换比例增加，水泥基复合砂浆的干密度、抗压抗折强度、导热系数明显下降，而孔隙率先减小后增加，当替换比例为40%时导热系数降低了46%、抗折强度降低了43%、抗压强度降低了68%、孔隙率增加了49%。SiO2气凝胶能够提高水泥砂浆的抗冻性能，但随着冻融循环次数的增长，SiO2气凝胶颗粒与胶凝材料的界面粘结破坏是其劣化的主要原因。
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