粉煤灰综合利用 2016 NO.2 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 综述 地聚合物微观结构研究进展* The Studies on Microstructure of Geopolymer 叶雄伟'，马骁²，何巨鹏²，朱杰² （1.桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004； 2.桂林电子科技大学建筑与交通工程学院，广西桂林541004） 摘要：地聚合物是一种新型的高性能无机聚合物材料，它是由硅氧四面体和铝氧四面体通过氧原子连接构成的 一种三维网络结构的聚合物。
地聚合物具有优异的性能和节能环保的优势，成为了当前研究的热点。
本文从地聚合物 的结构和性能特点出发，阐述了地聚合物的反应机理，重点介绍了地聚合物微观结构的研究现状。
最后，指出了地聚合 物微观结构研究存在的问题。
关键词：地聚合物；三维网络结构；微观结构 中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：1005-8249(2016)02-0044-05 近年来，随着社会工业化的不断发展，世界各国对能：早强快硬、耐高温、抗渗性好、耐久性好、可自调温 硅酸盐水泥的需求量越来越大，硅酸盐水泥成为目前 调湿、固封废材料等。
制造地聚合物材料在150℃以 世界上使用最广泛的建筑材料之一。
硅酸盐水泥的大 下就可以进行，生产能耗和CO2排放量很低，在生产 量生产，不仅严重地污染着大气，导致全球环境日益恶 过程中几乎没有NOx、SOx和CO产生。
可以替代水 化，大量消耗矿物原料资源及不可再生的能源，并且硅 泥和陶瓷，也可以替代有机复合材料及复杂制品。
可 酸盐水泥的耐久性有限，在技术经济上具有很大的不 以广泛应用在冶金、矿山、汽车及航空航天、化工、建材 足和局限性。
由于工业的快速发展，钢渣、粉煤灰、矿 和环保等领域，具有极大的发展前景2。
因此，开展 渣、高炉渣和煤研石等工业废弃物也逐渐增多。
这就 地聚合物的研究，特别是展开地聚合物的微观结构的 带来了许多函待解决的环境保护和可持续发展的问 研究，探讨地聚合物微观结构与宏观性能的关系，将地 题。
基于此，目前人们正积极开展研究和开发各种与 聚合物应用于实际工程中，实现资源的可持续发展，具 生态环境和谐共存并有利于人类可持续发展的性能优 有重要的经济和社会意义。
良的新型绿色胶凝材料。
地聚合物（Geopolymer)是近年国际上研究比较活 1地聚合物的组成 跃的一种新型绿色环保胶凝材料。
这一概念最早是由 1978年，J.Davidovits利用活性低钙Si-Al质材料 法国科学家J.Davidovits在1978年对古罗马建筑的研 与高碱溶液反应，首次制备出一种新型无机Si-AI质 究中提出来的"，现在已经被世界上多数的材料研究 胶凝材料。
这种胶凝材料具有有机高分子聚合物空间 者关注和研究。
地聚合物材料具有多方面的优异性 三维网状键接结构，即为地聚合物（Geopolymer）。
地 聚合物是一种含有多种非晶质至半晶质相的三维铝硅 基金项目：国家自然科学基金（）；广西高校一般科研项 酸盐的矿物聚合物。
目资助（YB2014126)； 桂林电子科技大学科研启动项目（UF13011Y） 地聚合物的愿意是指由地球化学作用 第一作者：叶雄伟（1991~），男，硕士研究生，从事新型绿色胶凝材 （Geochmistry）或人工模仿地质合成作用 料及其混凝土研究。
(Geosynthesis）而制造出的硅铝酸盐地质胶凝材料聚 通讯作者：马晓，男，博士，教授，从事新型绿色胶凝材料及其混凝 合材料[。
即包括以硅氧四面体与铝氧四面体聚合 土研究。
E-mail:maxiao66@ 收稿日期：2015-10-08 而成的具有非晶态和准晶态特征的三维网络凝胶体聚 44 万方数据
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2016 NO.2 综述 合材料（"。
在国内又把地聚合物称为：地质聚合物、-是双硅铝地聚合物的基本组成单元，它是正硅铝化 土聚水泥、矿物聚合物、人造矿物聚合物、矿物聚合材合物与正硅酸缩合而成的["。
结构图如式(2)。
料、矿物键合材料和无机聚合水泥等[6-9]。
0 地聚合物材料的原料来源广，成本低，主要由固体 （-) (-0-Si-0-A1-0-Si-0-)n 硅铝酸盐和激发剂组成。
其中固体铝硅酸盐可采用工 业固体废弃物和各种硅铝质矿物，如高岭土、粉煤灰、 (2) 矿渣、煤研石、火山灰、石英砂和建筑废弃物等。
激发 （3）三硅铝地聚合物，英文名称是：Poly（sialate- 剂主要有碱金属氧氧化物、碱土金属氧氧化物、磷酸 发disiloxo），简称PSDS型。
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