地聚合物是一种利用非晶态硅铝质原料和高碱溶液反应制备的新型无机胶凝材料,其性能优异,制备和使用过程环保、低碳,应用前景广阔。但目前对冻融条件下地聚合物混凝土的破坏规律和机理缺乏系统科学的研究,系统的研究地聚合物混凝土的冻融破坏过程及机理,对于改善地聚合物混凝土的耐久性及推广应用有重要意义。本文依托国家自然科学基金项目“冻融循环条件下地聚合物混凝土劣化规律及机理研究”开展研究工作。本文首先基于骨料紧密堆积理论及浆体包裹厚度法对地聚合物混凝土的配合比及参数的选取进行设计,并对地聚合物混凝土的孔结构进行综合表征,对其孔结构形成机制及水饱和度进行分析;研究了冻融循环过程中地聚合物混凝土力学性能和水饱和度的变化规律,并对地聚合物混凝土冻融劣化模型及抗冻性进行评价。研究取得如下结论:地聚合物混凝土的孔结构与水饱和度是影响其抗冻性的主要因素,地聚合物混凝土的孔结构特征与碱激发剂参数,配合比及养护条件有关。地聚合物混凝土的孔径分布主要以0.01μm-0.1μm为主,冻融破坏过程中,0.01μm-0.3μm的孔数量降低,0.3μm-10μm的孔数量增多。地聚合物混凝土的孔隙率（x）与冻融循环次数（N）的关系均满足N=78.5+1.17exp（-x/1.28）。地聚合物混凝土的孔结构具有分形特征,随着冻融循环次数的增多,孔结构的分形维数降低。孔轴线与孔比表面积可以表示地聚合物混凝土的抗冻性,随着冻融损伤的增大,孔轴线分形维数增大,孔比表面积分形维数降低。自然全浸泡条件下,地聚合物混凝土的水饱和度通常为0.85-0.90,单面浸泡时的水饱和度为0.4-0.6,而发生冻融破坏的最低水饱和度为0.6,较大的水饱和度是导致地聚合物混凝土抗冻性较差的主要原因。地聚合物混凝土水饱和度较大的原因为:0.01μm-0.1μm的孔较多,增大了吸水量;外界的水分子进入N-A-S-H凝胶结构中取代Na+的位置以平衡多余的电荷;孔隙中残余的碱金属化合物可以吸附较多的游离水,也增大了其水饱和度。冻融循环降温速率,冻融最低温度及冻融介质是影响地聚合物混凝土抗冻性的主要外部因素。降低地聚合物混凝土的用水量,其孔隙降低与抗冻性均得到改善。提高养护温度,可以细化地聚合物混凝土的孔结构,改善14d的冻融循环次数。冻融循环的最低温度低于-10℃时,地聚合物混凝土的冻融破坏会加速。冻融循环过程中,相比其相对动弹性模量损失,质量损失程度较大,故地聚合物混凝土的破坏形式主要以表面脱落为主,内部结构的破坏较慢。根据水冻与盐冻条件下地聚合物混凝土的抗压强度与冻融损伤系数的关系,可以对其冻融循环次数进行预测;而地聚合物混凝土的残余抗折强度与损伤度之间也存在线性关系,其关系式为（?）;根据地聚合物混凝土力学性能的冻融劣化规律,发现在盐冻与水冻环境中地聚合物混凝土力学性能的劣化规律具有相似性。此外,冻融条件下地聚合物混凝土的相对动弹性模量衰减规律计算出的冻融因子（w）可以作为评价的抗冻性的指标参数。根据地聚合物混凝土的冻融因子与抗压强度劣化模型的关系可对抗冻性进行预测。冻融条件下地聚合物混凝土的初始水饱和度对其膨胀应变的影响较大。根据地聚合物混凝土的温度-应变曲线,在冻融循环的升温阶段和降温阶段,水饱和度对其应变的影响如下:当水饱和度小于40%时,试件始终保持收缩,膨胀应变几乎为0με,此时冻融破坏几乎不会发生;当水饱和度大于80%时,降温过程中,孔隙液的结冰膨胀应变值高达为500με-700με,融化过程中,试件持续膨胀,膨胀应变增值为50με-100με,此时冻融破坏很容易发生。研究结果搭建起地聚合物混凝土冻融影响因素与宏观性能之间量化关系的桥梁,揭示了其冻融破坏规律。为地聚合物混凝土的工程应用提供了理论基础和科学依据。