地聚物混凝土性能研究

王文嬌 韓鵬飛

（寧夏大學土木與水利工程學院 寧夏銀川 750021）

國內外多數工程均以混凝土為主要建筑物材料，但混凝土的生產、使用過程中會排放大量的CO2，從而帶來環境污染的問題。據估計，每生產1kg的水泥會釋放0.73～0.99kg的CO2[1]。因此，就人類長期發展而言，尋找一種綠色又環保的建筑材料就顯得極為重要。大量學者[2～3]針對綠色環保材料，進行了相關研究，并得到一種名為地聚物混凝土，從而部分解決了環境污染的問題。本文就地聚物混凝土研究現狀歸納，總結了地聚物混凝土的理化性能、力學性能、黏結性能、碳化性能的研究內容。

1 地聚物混凝土概念

地聚物混凝土生產工藝簡單在室溫條件下便可以制備，而且其制備原料為工業廢渣，屬于一種新型綠色膠凝材料。地聚物混凝土的優點主要為強度高、耐腐蝕性強、耐高溫性好以及導熱率低等優點[4]。關于地聚物混凝土的研究表明：地聚物混凝土不僅擁有優良的強度及和易性，還具有較高的耐久性。

2 地聚物混凝土性能研究

2.1 理化性能

（1）物理性能地聚物良好的強度和耐久性是由于其類沸石相，同時其也有很好的耐高溫性能。

（2）化學性能地聚物的固定金屬離子性能較好，而其聚合度很高。

（3）其他性能研究[7]指出，地聚物在一些艱苦環境中是很耐用的。特別是高溫后，其防御氯化物的侵蝕性能較高。

2.2 力學性能

2.2.1 正常溫度下力學性能

毛明杰，任進陽等[3]針對粉煤灰地聚物和普通水泥混凝土的力學性能展開研究，由此得出結論：常溫養護條件下，地聚物混凝土的早期強度較低。當當地聚物處于高溫養護條件下，其強度增長較快。例如在50℃和80℃是，粉煤灰地聚物在3d時可達到或超過設計強度，但其后強度增長較慢。

2.2.2 高溫下力學性能

張海燕，祁術亮等[4]他們對常溫及高溫后地聚物和普通混凝土抗折和抗壓強度進行研究，由此得出結論：

（1）地聚物凈漿高溫后抗折強度較硅酸鹽水泥凈漿高；

（2）地聚物抗折抗壓強度與溫度呈反比關系；

（3）偏高嶺土-粉煤灰地聚物在高溫下會出現體積收縮；

（4）若地聚物混凝土含鈣量較低，則其有較好的抗壓強度。

2.3 黏結性能

張海燕，閆佳等[5]開展鋼筋-地聚物混凝土試件拉拔試驗，以此分析其黏結破壞性能，并對比鋼筋-普通水泥混凝土，由此得出結論：

（1）兩者的黏結強度與抗壓強度及劈裂抗拉強度呈正比關系；

（2）就地聚物混凝土與鋼筋的黏結強度而言，變形鋼筋較光圓鋼筋黏結強度大；

（3）就混凝土與鋼筋的黏結強度而言，地聚物混凝土較普通混凝土高。

2.4 碳化性能

黃琪，石宵爽等[7]測試了在不同碳化時間內，普通混凝土與地聚物混凝土的抗壓強度變化。由此得出結論：

（1）碳化后，普通混凝土的抗壓強度明顯增強；但地聚物混凝土影響不大；

（2）觀察微觀結構，發現地聚物混凝土更加均勻密實，結構孔隙較少，由此說明其擁有更好的抗碳化性能。

3 意義及展望

我國目前亟待解決的問題中存在環境保護和可再生資源利用。其中一方面的問題是如何解決C02排放問題，而普通混凝土生產、應用中會排放大量的C02，不利于環保和再生資源利用。因此，著重研究一種綠色環保材料就十分重要。目前而言，地聚物混凝土在環保方面是遠超普通混凝土的，關于地聚物混凝土應用工程方面的研究就十分重要。另外，在我國有豐富原材料，有效利用這些資源，不僅有利于環境還會帶來經濟效益，可謂是一舉多得。但我國對與地聚物混凝土的研究還不夠深入，應用實際工程技術好不夠成熟。但若能對其進行更加深入的研究并取得里程碑的突破，使其大量應用于工程實際，這將是一筆不可估量的收益。