粉煤灰地聚物強度特性及微觀機理研究

童國慶，張吾渝，季港澳，崔靖俞，解邦龍

(1.青海大學土木工程學院，西寧 810016；2.青海省建筑節能材料與工程安全重點實驗室，西寧 810016)

0 引 言

地聚物是一種由AlO4和SiO4四面體結構組成的三維立體網狀結構無機聚合物，首次被法國科學家Davidovits[1]于上世紀70年代在其專利中提出。地聚物是一種以天然礦物或具有水硬活性特征的固體廢棄物為原材料，經聚合反應而生成的膠凝材料[2]，因此，地聚物又被稱為土壤聚合物或礦物聚合物[3]。地聚物具有生產能耗低(標準水泥生產能耗的30%)、強度高、硬化快、滲透率低、耐酸腐蝕、耐高溫、耐久性優良、可自調溫調濕及固核固廢功能等優點[4]，是一種“綠色環保”的新型膠凝材料。隨著我國工業化進程的高速發展，產生了大量的高爐礦渣、粉煤灰、煤矸石等工業廢渣，這些工業廢渣對土地、水體、空氣和人體健康所帶來的危害日益突出，如何有效處理工業廢渣廢棄問題已經迫在眉睫。如果將其作為生產地聚物的原材料，不僅可以解決工業廢渣所帶來的危害，還可以起到保護環境、變廢為寶的作用。

不少學者對工業廢渣進行了廢棄再利用研究，如沙建芳等[5]通過制作純地聚物基體與粉煤灰復合，在優選出的地聚物基體中摻入三種鋼纖維，標準養護28 d、室內養護3 d后分別進行蒸汽養護(2 h、4 h、8 h)及壓蒸養護2 h共五種養護工藝，在最優養護工藝下得到了纖維增強地聚物。王國靖等[6]將一些堿性激發劑加入大摻量粉煤灰膠凝材料中，進行了相應力學性質試驗和XRD分析，得出堿激發劑混合到粉煤灰膠凝材料里可有效激發火山灰活性，多種堿激發劑相結合所激發的活性比單一堿激發劑要高出很多。……