利用大宗固廢工業(yè)化生產(chǎn)地質(zhì)聚合物材料簡(jiǎn)述

張智文

（河北清峰綠能固廢處置有限公司,邯鄲 056000）

1 發(fā)泡陶瓷建筑裝飾構(gòu)件概述

大宗固體廢棄物（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大宗固廢”）指單一種類(lèi)年產(chǎn)生量在1 億噸以上的固體廢棄物，包括煤矸石、粉煤灰、尾礦、工業(yè)副產(chǎn)石膏、冶煉渣、建筑垃圾和農(nóng)作物秸稈等七個(gè)品類(lèi)，是資源綜合利用重點(diǎn)領(lǐng)域。

2019 年大宗固廢綜合利用率達(dá)到55%，比2015 年提高5 個(gè)百分點(diǎn)?！笆濉逼陂g累計(jì)綜合利用各類(lèi)大宗固廢約130 億噸，減少占用土地超過(guò)100 萬(wàn)畝，資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益顯著。目前，大宗固廢累計(jì)堆存量約600億噸，年新增堆存量近30 億噸，其中，赤泥、磷石膏、鋼渣等固廢利用率仍較低，大宗固廢綜合利用任重道遠(yuǎn)[1]。

大宗固廢綜合利用示范基地主要以煤矸石、粉煤灰、尾礦（共伴生礦）、冶煉渣、工業(yè)副產(chǎn)石膏、建筑垃圾、農(nóng)作物秸稈等大宗固廢綜合利用為主[2]。

地質(zhì)聚合物（以下簡(jiǎn)稱(chēng)地聚物）以含鋁硅酸鹽為主要原料，在常溫或稍高溫度環(huán)境下通過(guò)堿激發(fā)劑作用，先解聚后縮聚形成由[SiO4]和[AlO4]四面體結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共用氧交替鍵合而構(gòu)成的具有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚鋁硅酸鹽膠凝材料。具有較高抗壓強(qiáng)度，良好耐久性、耐火性、耐腐蝕性、抗?jié)B性等，逐步成為固廢資源化利用的方向之一。大宗固廢如煤矸石、粉煤灰、尾礦、建筑垃圾、冶煉渣，包括赤泥、鋼渣等由于含有大量的鋁硅酸鹽，成為地聚物來(lái)源廣泛的原材料。

2 地聚物聚合機(jī)理及近年來(lái)國(guó)內(nèi)研究

地聚物是自20 世紀(jì)70 年代末發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型無(wú)機(jī)非金屬材料，形成機(jī)理有不同的理論解釋?zhuān)苑▏?guó)學(xué)者Joseph Davidovits 的堿激發(fā)理論被廣泛接受，盡管目前仍不清楚其確切機(jī)理。

該理論認(rèn)為地聚物凝結(jié)硬化反應(yīng)是原材料中硅鋁單元體在強(qiáng)堿溶液作用下溶解-沉淀的過(guò)程。形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段：①[SiO4]、[AlO4]單體溶出②單體重構(gòu)③縮聚。整個(gè)過(guò)程堿溶解玻璃體并參與地聚物空間骨架的構(gòu)造。地聚物的結(jié)構(gòu)是隨機(jī)分布的[SiO4]、[AlO4]為主鏈接而成的空間三維網(wǎng)狀。以硅鋁比為依據(jù)將地聚物分為四類(lèi)：聚鋁硅酸鹽PS 型（硅鋁比為1）,聚鋁硅酸鹽PSS型（硅鋁比為2）,聚鋁硅酸鹽PSDS 型（硅鋁比為3）,二維交聯(lián)結(jié)構(gòu)（硅鋁比大于3）。

近年來(lái)，除堿激發(fā)外，一些研究證實(shí)了以磷酸或磷酸鹽作為激發(fā)劑的地聚物存在。鋁硅酸鹽前驅(qū)體與磷酸溶液反應(yīng)生產(chǎn)了以二氧化硅與鋁磷酸鹽為基礎(chǔ)的三維網(wǎng)絡(luò)及水化結(jié)構(gòu)。其中，［PO4］部分取代［SiO4］，Al-O-P來(lái)平衡結(jié)構(gòu)中的電荷，不需要額外的單價(jià)陽(yáng)離子參與。

地聚物因其獨(dú)特結(jié)構(gòu)從而具有許多硅酸鹽水泥基材難以達(dá)到的優(yōu)異性能，在早強(qiáng)快硬、抗?jié)B性、耐久性、力學(xué)性能、耐化學(xué)侵蝕性、耐熱性及固定重金屬等方面尤為突出，并且原料來(lái)源廣、制備工藝綠色環(huán)保。

近年來(lái)地聚物材料研究中引人注目的是：對(duì)于低活性原料，如污泥、尾礦、煤矸石等采用輕燒激活，或研磨激活來(lái)進(jìn)行預(yù)處理；采用纖維包括有機(jī)纖維和無(wú)機(jī)纖維對(duì)地聚物增韌；固廢秸稈經(jīng)過(guò)預(yù)處理，作為地聚物的增強(qiáng)和保溫材料；采用干粉激發(fā)新工藝，與原料一起配料混合，直接加水就可生產(chǎn)。

3 國(guó)內(nèi)利用大宗固廢工業(yè)化生產(chǎn)地聚物材料簡(jiǎn)述

利用大宗固廢工業(yè)生產(chǎn)地聚物材料生產(chǎn)線(xiàn)屈指可數(shù)，如：上海某新材料有限公司主要生產(chǎn)赤泥-粉煤灰基地聚物膠凝材料，在河南焦作與中州鋁業(yè)合作建成地聚物膠凝材料生產(chǎn)線(xiàn)，在山東濱州、山東招遠(yuǎn)、及內(nèi)蒙古托克托也建有以當(dāng)?shù)卮笞诠虖U為原料的地聚物膠凝材料生產(chǎn)線(xiàn)[3]；鄭州某新科技有限公司全資子公司某高聚粉體科技有限公司，擁有兩條無(wú)機(jī)聚合干粉新材料生產(chǎn)線(xiàn)[4]；北京某集團(tuán)混凝土分公司，生產(chǎn)地聚物水泥混凝土[5]；重慶某集團(tuán)，將部分水泥生產(chǎn)線(xiàn)改造生產(chǎn)地聚物水泥[6]；福建某科技有限公司，致力于推廣地聚物新型墻體材料，包括成套設(shè)備及關(guān)鍵技術(shù)（含專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品固化劑），全套工藝服務(wù)[7]。其他相關(guān)產(chǎn)品，如陶粒、無(wú)機(jī)土壤固化劑（地聚物類(lèi)）、地聚物注漿料等，也有多家公司推出了商用產(chǎn)品。

3.1 地聚物新型墻體材料

砌塊、磚、板材類(lèi)是普遍使用的新型墻材。利用大宗固廢或工業(yè)廢棄物，降低能耗、節(jié)約土地、保護(hù)環(huán)境、具有隔音隔熱輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)良性能是新型墻材的發(fā)展趨勢(shì)。地聚物新型墻材符合這一趨勢(shì)，特別是具有隔音隔熱輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)良性能。

福建某公司以高摻量固體廢棄物，如建筑渣土、石粉、粉煤灰、尾礦渣等為主要原料，混合攪拌并加入固化劑（堿激發(fā)劑），采用半干壓壓制成型，自動(dòng)碼垛，全覆膜全封閉常溫保濕養(yǎng)護(hù)下生產(chǎn)地聚物膠凝墻材[7]。

主要工藝流程：

原料破碎：顎式破碎機(jī)、雙飛輪破碎機(jī)、滾筒篩、輸送帶、粉料倉(cāng)；

精控拌料：電子配料機(jī)、輸送帶、攪拌機(jī)、加入固化劑，攪拌機(jī)攪拌；

固化成型：液壓壓機(jī)高壓壓制成型；

高效碼垛：碼垛機(jī)碼垛機(jī)械手疊碼；

環(huán)形覆膜：360 度自動(dòng)覆膜機(jī)；

常溫養(yǎng)護(hù)：叉車(chē)運(yùn)輸全覆膜磚垛到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)進(jìn)行7-15天常溫養(yǎng)護(hù)。

其中固化劑（專(zhuān)利號(hào)201010284848.3）由燒堿、EDTA 二鈉、硫磺粉、糖精鈉、純凈水、紅糖混合制成，該固化劑可將垃圾殘?jiān)探Y(jié)在一起成為建筑磚塊，免燒結(jié)，也可將雜土、海泥、石粉、沙、紅土、煤渣固化，使用方便。免燒磚固化劑主要成分是含有提高早期強(qiáng)度以及減水效果的無(wú)機(jī)固化劑，還摻有硫酸鹽類(lèi)和無(wú)機(jī)鹽類(lèi)激發(fā)劑，激發(fā)建筑垃圾、粉煤灰及泥土中活性硅鋁物質(zhì)的潛在活性，和鈣質(zhì)材料產(chǎn)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生鋁硅酸鹽，從而加強(qiáng)免蒸壓免燒磚的硬化，增加強(qiáng)度。

該工藝生產(chǎn)的實(shí)心生態(tài)磚，多孔生態(tài)磚，自保溫空心生態(tài)外墻磚，內(nèi)墻空心生態(tài)磚等，經(jīng)檢測(cè)，產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度平均值大于10MPa，抗?jié)B性、抗凍性、碳化系數(shù)、軟化系數(shù)、放射性、干燥收縮性，吸水率小于9.9%、表觀(guān)密度平均值1520KG/M3等指標(biāo)均優(yōu)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（混凝土多孔磚-JC943，輕集料混凝土小型空心磚-GB/T15229）。

產(chǎn)品特點(diǎn)：價(jià)格低；自身抗?jié)B性好，墻面無(wú)需做防水處理；表面規(guī)則平整，外墻面可砌筑清水墻，內(nèi)墻面可直接上膩?zhàn)?，抹面厚度低?mm；產(chǎn)品可二次回收再利用；施工過(guò)程節(jié)約水和砂漿；墻體保溫隔熱防水。

3.2 地聚物水泥混凝土

無(wú)熟料水泥混凝土使用工業(yè)廢渣及堿激發(fā)劑，根據(jù)其反應(yīng)機(jī)理，可知其實(shí)際為地聚物水泥混凝土。以下仍稱(chēng)為無(wú)熟料水泥。

北京某公司利用磨細(xì)礦渣粉,粉煤灰等工業(yè)廢料與自行研制的激發(fā)劑,緩凝劑等,成功配制出了一種有良好工作性的新型無(wú)熟料水泥混凝土，在解決無(wú)熟料水泥混凝土的施工技術(shù)上達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平[5]。

主要原材料為礦渣、粉煤灰、激發(fā)劑、硫化劑、緩凝劑和穩(wěn)定劑。激發(fā)劑采用R2CO3，R2SiO3兩種材料復(fù)合使用；緩凝劑FQ 為公司復(fù)合配制，通過(guò)無(wú)機(jī)鹽對(duì)CSH 膠體雙電層的排斥和吸引控制水化反應(yīng)速度，從而達(dá)到緩凝目的。宜采用堿度M0≥1.0 的堿性礦渣。

水泥質(zhì)量指標(biāo)有，細(xì)度：真空負(fù)壓篩0.08mm 方孔篩篩余≤2%，比表面積≥400m2/kg；標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：（17～21）%；強(qiáng)度：7 天抗壓強(qiáng)度為35MPa 以上；28 天抗壓強(qiáng)度為70MPa 以上；凝結(jié)時(shí)間：初凝（6～8）h；終凝（7～10）h。

混凝土質(zhì)量指標(biāo)：

本應(yīng)用生產(chǎn)的混凝土目標(biāo)用于C20～C60 的高性能混凝土；

試配強(qiáng)度=fcu,k+1.645σ;

拌合物坍落度≮200mm，不離析，不泌水，（4～6）小時(shí)后坍落度保留值≮180 mm；

抗?jié)B不低于工程設(shè)計(jì)要求；用于大體積時(shí)內(nèi)部溫升不予考慮；

混凝土生產(chǎn)要求：

原材料的計(jì)量必須由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，并記錄計(jì)量結(jié)果。計(jì)量精度允許偏差如下：礦渣±1%，激發(fā)劑±0.5%，砂石±2%，激發(fā)劑Ⅱ±0.5%，復(fù)合緩凝劑±0.1%，水±1%。在配制前，由于激發(fā)劑溶解大量放熱，因此必須提前在水中溶解，并冷卻到50℃以下。必須進(jìn)行物料的均化。生產(chǎn)過(guò)程有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，抽檢不合格及時(shí)通知相關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)處理。

原材料選擇要求：

礦渣粉：選用首鋼總公司水淬礦渣，經(jīng)粉磨后比表面積為400m2/kg，其堿度為1.08；砂：選用潮白河系中砂，模數(shù)2.6，含泥量1.2%，泥塊含量0.1%，屬于B 類(lèi)低堿活性集料；石子：粒徑（5～25）mm 潮白河碎卵石;激發(fā)劑：工業(yè)品，含量96%；激發(fā)劑Ⅱ：工業(yè)品，比重2.6；自制復(fù)合緩凝劑FQ；粉煤灰：Ⅱ級(jí)

配合比：

混凝土確定等級(jí)為C20～C60，參照水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量檢測(cè)出水泥膠砂強(qiáng)度所用的水膠比來(lái)配制混凝土，不同強(qiáng)度的混凝土水膠比以此為基數(shù)進(jìn)行調(diào)整，膠凝材料的用料不少于450kg/m2。

泵送混凝土性能要求：

拌合物性能檢測(cè)：坍落度檢測(cè)，凝結(jié)時(shí)間檢測(cè)，含氣量檢測(cè)；

力學(xué)性能檢測(cè)：立方體抗壓強(qiáng)度，軸心抗壓強(qiáng)度，劈裂抗拉強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度，靜彈模；

抗凍性指標(biāo)D100：實(shí)測(cè)強(qiáng)度損失為零，質(zhì)量損失小于1.2%；

抗?jié)B性指標(biāo)P≥20：實(shí)測(cè)P≥34；

抗碳化性能：比硅酸鹽混凝土優(yōu)越；

收縮性：收縮小；

護(hù)筋性能：鋼筋光亮如初，失重率≤0.04%，具有優(yōu)良的護(hù)筋性；

堿骨料反應(yīng)：幾乎不發(fā)生堿骨料反應(yīng)。

無(wú)熟料水泥混凝土具有以下優(yōu)點(diǎn): ①利用了大量的工業(yè)廢渣,減少了環(huán)境污染;②徹底解決了困擾國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家多年的無(wú)熟料水泥混凝土泵送施工的技術(shù)難題,為新型無(wú)熟料水泥混凝土的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),為今后整體結(jié)構(gòu)采用高性能混凝土提供了理論基礎(chǔ)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

重慶某企業(yè)集團(tuán)，一條立窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)改為兩個(gè)粉磨站，同時(shí)生產(chǎn)幾個(gè)無(wú)（低）熟料水泥產(chǎn)品[6]。以粉煤灰、廢渣、礦渣、鋼渣等固廢混合配料，以石灰和二水石膏為堿激發(fā)劑，再配少量水泥熟料（10%以?xún)?nèi)），計(jì)量配料后再粉磨，生產(chǎn)低熟料水泥。其中粉煤灰、廢渣、礦渣等需要烘干，鋼渣需要磁選后破碎，石灰及二水石膏需要破碎。其所用的廢渣和原材料有，工業(yè)廢渣如鋼鐵渣、錳礦渣、粉煤灰、煤矸石、磚渣、沸渣、紅泥等廢渣；石灰要求氧化鈣含量大于80%；選用雜質(zhì)少，活性成分高，經(jīng)過(guò)水淬或焙燒的工業(yè)廢渣，使用前用化工原料進(jìn)行活化處理，激發(fā)廢渣活性，有利于提高水泥的早期強(qiáng)度。

該水泥主要用工業(yè)廢渣，占65%～80%，外摻水泥熟料可以降到10%以下，石灰和石膏價(jià)格低廉。

3.3 地聚物注漿料

地聚物注漿料由聚合物材料及拌合水組成，通過(guò)堿激活劑形成膠凝體結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)高分子材料。具備超高流動(dòng)性與滲透性，通過(guò)填充、滲透和擠密，地聚物注漿料進(jìn)入微細(xì)縫隙中，修復(fù)道路基層，路面病害和補(bǔ)強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度[11]。以某公司生產(chǎn)的地聚物注漿料為例，該注漿料為公路路基與基層脫空快速注漿加固技術(shù)應(yīng)用材料。

應(yīng)用范圍：適用于公路面板與基層層間脫空注漿加固；適用于路基不均勻沉降作用造成的路基與墊層脫空的注漿加固；適用于水的侵蝕作用造成的底基層與基層層間脫空的注漿加固。

技術(shù)指標(biāo)：（參照J(rèn)TG/TF50-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》）

可根據(jù)客戶(hù)的要求調(diào)整配方以滿(mǎn)足通行時(shí)間要求。每立方用量約為1.8 噸/m3。

3.4 地聚物免燒陶粒

陶?？捎糜诮ㄖ盍?、隔熱、花草養(yǎng)護(hù)、污水吸附等。

與傳統(tǒng)燒結(jié)陶粒相比，免燒陶粒使用工業(yè)廢渣，如粉煤灰等，在特制的激發(fā)劑的作用下，經(jīng)磨細(xì)、配料、成球、干燥、養(yǎng)護(hù)等一系列步驟而制得的高強(qiáng)陶粒。

地聚物免燒陶粒具有密度低、筒壓強(qiáng)度高、孔隙率高，軟化系數(shù)高、抗凍性良好、抗堿集料反應(yīng)、耐腐蝕、良好的隔絕性等優(yōu)異的性能。免燒陶粒具有抗水性、抗凍融性，抗壓強(qiáng)度大于1.0MPa。

地聚物陶粒生產(chǎn)廠(chǎng)家少。用粉煤灰及其它工業(yè)廢渣生產(chǎn)高強(qiáng)、輕體粉煤灰陶粒，各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于頁(yè)巖和黏土陶粒[8]。

3.5 無(wú)機(jī)土壤固化劑

地聚物類(lèi)無(wú)機(jī)土壤固化劑一般為粉末狀，多采用工業(yè)廢料為主固劑，添加各種激發(fā)劑配制而成。主固劑包括粉煤灰、各類(lèi)礦渣、煤矸石或水泥、沸石、石灰等，激發(fā)劑主要包括各種硫酸鹽類(lèi)、各種酸類(lèi)和其他無(wú)機(jī)鹽，也包括少量的表面活性劑等其他有機(jī)材料。

商用的地聚物類(lèi)的無(wú)機(jī)土壤固化劑產(chǎn)品有：

SC 系列固化劑：沈陽(yáng)毓泰環(huán)保應(yīng)用有限公司產(chǎn)品，灰白色粉料，水泥+石灰+粉煤灰+無(wú)機(jī)添加劑，早期強(qiáng)度高，板體性、水穩(wěn)定性、耐凍融穩(wěn)定性好；粉煤灰變廢為寶，用量可達(dá)40%～80%；

PSS 系列固化劑：遼寧北四達(dá)無(wú)機(jī)復(fù)合材料有限公司產(chǎn)品，灰色粉料；水泥+石灰+粉煤灰+石膏+激發(fā)劑和早期劑；早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度大，抗凍性、收縮性、水穩(wěn)性良好；提高工效40%～50%，大幅降低造價(jià)[9]。

DHT 土凝巖土壤固化劑：利用粉煤灰、赤泥、煤矸石等固廢制成[10]，其干縮性能、水穩(wěn)定性、抗凍性能、強(qiáng)度指標(biāo)、彎沉指標(biāo)均不低于相應(yīng)水泥穩(wěn)定材料，具有良好的耐久性。

3.6 地聚物基材的涂料和地坪

鄭州某公司專(zhuān)業(yè)進(jìn)行地聚物新型材料技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，其全資子公司某高聚粉體科技有限公司，擁有兩條無(wú)機(jī)聚合干粉新材料生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)無(wú)機(jī)生態(tài)墻面涂料、地坪材料、壁材等產(chǎn)品10000 噸。

主導(dǎo)產(chǎn)品基于地聚物技術(shù)的全無(wú)機(jī)干粉生態(tài)墻面涂料，主要有：能夠產(chǎn)生負(fù)氧離子并分解甲醛等有害氣體和沉降PM2.5、抗菌殺毒的零醛壁材、能凈化空氣無(wú)氣味零甲醛的薄涂壁材、地坪系列無(wú)機(jī)材料及類(lèi)似瓷磚和真石漆裝飾效果的外墻無(wú)機(jī)干粉涂料等[4]。

4 國(guó)內(nèi)利用大宗固廢工業(yè)化生產(chǎn)地聚物材料所面臨的問(wèn)題

盡管利用大宗固廢已經(jīng)幾十年，但綜合利用率仍然不高，每年新增固廢堆存量30 億噸，綜合利用仍存在消耗不足的問(wèn)題。地聚物膠凝材料，國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)二十多年的研究，工業(yè)化利用仍然很少，除了大宗固廢各地性能不一，不能按同一方式生產(chǎn)外，同一來(lái)源的固廢活性也會(huì)發(fā)生變化而導(dǎo)致產(chǎn)品性能變化。因此，亟須解決下列問(wèn)題：

4.1 固廢的活化預(yù)處理

固廢的活化預(yù)處理主要解決固廢活性不足的問(wèn)題，提高活性主要有兩種途徑，研磨和輕燒。研磨能增加原料的比表面積，增加聚合反應(yīng)的活性。例如：一般認(rèn)為石英砂和高嶺土沒(méi)有地聚物活性，需經(jīng)過(guò)一定溫度煅燒后才具有活性。但經(jīng)球磨后，石英砂達(dá)到平均粒徑19.64 微米，比表面積1.0697m2/g，高嶺土平均粒徑6.53 微米，比表面積2.2784m2/g，與堿激發(fā)劑（氫氧化鈉和水玻璃）一起制作地聚物材料[12]。鉀長(zhǎng)石尾礦粉磨至平均粒徑48.5微米時(shí)，與煅燒高嶺土、氫氧化鈉和水玻璃制備地聚物材料[13]。另外，研磨固廢原料時(shí)，加固體堿激發(fā)劑混磨有良好的效果。輕燒，是指在900℃以下焙燒，特別是污泥、高嶺土、煤矸石等，經(jīng)輕燒后，產(chǎn)生活性的偏高嶺和非晶態(tài)石英，從而激活原料，并排除有機(jī)物雜質(zhì)。

4.2 固廢地聚物與其他材料的結(jié)合

鋁含量不足的固廢，可以添加偏高嶺土、鋁酸鹽水泥等來(lái)做鋁校正料，增加反應(yīng)活性，保證地聚物材料的力學(xué)性能。

地聚物材料應(yīng)用范圍廣，可以結(jié)合產(chǎn)品的工程應(yīng)用添加合適的有機(jī)材料。如地聚物無(wú)機(jī)涂料、防腐涂料的乳液或樹(shù)脂；用于增韌的有機(jī)纖維，或經(jīng)處理的各類(lèi)秸稈；甚至用作土壤固化劑的生物酶；用作外墻的防火板也可嘗試與有機(jī)高分子材料結(jié)合；等等。

4.3 激發(fā)劑及聚合機(jī)理的深入研究

堿激發(fā)理論已有四十多年時(shí)間，但激發(fā)機(jī)理還未完全清楚。硅氧四面體和鋁氧四面體各自形成六面環(huán)結(jié)構(gòu)，量化反應(yīng)不了解，環(huán)與環(huán)之間如何鏈接也未了解[14]。其次，非橋氧如何聚合，還缺少熱力學(xué)研究。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的酸激發(fā)現(xiàn)象也未有深入的理論研究。

5 展望

以大宗固廢為原料的地聚物產(chǎn)品如水泥混凝土、新型墻材、陶粒、無(wú)機(jī)聚合涂料、地坪材料、地聚物注漿料、地聚物土壤固化劑等也已開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)。這些產(chǎn)品具有生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品性能優(yōu)良，市場(chǎng)容量大，市場(chǎng)前景廣，符合綠色低碳的國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策等特點(diǎn)，將會(huì)形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)下的新興綠色行業(yè)，取得長(zhǎng)期發(fā)展。

其他地聚物產(chǎn)品也具有廣闊的發(fā)展前景，如外墻保溫耐火板材、泡沫材料、3D 打印增材、重金屬固化材料、防腐涂料、分子篩、催化載體材料等，均有廣闊的市場(chǎng)前景。

開(kāi)展各種固廢協(xié)同生產(chǎn)地聚物材料的基礎(chǔ)研究。特別是固廢預(yù)處理活化以及激發(fā)劑的改性研究，使各類(lèi)固廢具有穩(wěn)定的活性，生產(chǎn)的地聚物材料具有更優(yōu)異更穩(wěn)定的性能。根據(jù)當(dāng)?shù)卮笞诠虖U的種類(lèi)及性能，建立大宗固廢綜合利用基地園區(qū)及示范樣板企業(yè)，從簡(jiǎn)單的地聚物新型墻材、地聚物陶粒、水泥混凝土等開(kāi)始綜合利用大宗固廢。