1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

20世纪70年代，法国科学家davidovits通过铝硅酸盐类原料与高浓度碱性激发剂反应制成一种碱金属铝硅酸盐材料，并命名为地质聚合物（geopolymer）^[1]。目前对于地质聚合物还有无机聚合物、矿物聚合物和碱激发水泥等多种命名方式，本文称为无机聚合物。无机聚合物具有[alo₄]和[sio₄]单元相互交联组成的三维网络结构，并通过分布在空隙间的碱金属离子来平衡多余负电荷^[2]。此类材料早期强度高、耐高温，且制备工艺较传统水泥和陶瓷更加节能环保，在建材、耐火材料、有毒废弃物处理以及航空航天等领域具有广阔的应用前景^[2,3]。目前，国内外已在无机聚合物的合成工艺、聚合机理等方面进行了深入研究^[1,4-10]。无机聚合反应所采用的铝硅酸盐类原料主要有煅烧高岭土、粉煤灰和粒化高炉矿渣。由于粉煤灰低成本，且是工业副产品等因素，近年来粉煤灰基无机聚合物已受到研究学者的广泛关注^[11]。此类材料展示了优异的机械性能和致密度^[12]，为其能成为传统水泥浆体的替代材料提供了重要依据。但由于不同地区煤源不同、燃烧工艺不同，不同产地、不同批次的粉煤灰成分有很大差异,这使控制粉煤灰基无机聚合物的制备工艺及产物性能变得十分复杂，也成为了阻碍此类材料大范围应用的重要因素。所以，通过机械活化的方式提高粉煤灰的反应活性，研究粉煤灰形态学对产物性能的影响，深入探究粉煤灰基无机聚合物的反应机理等工作变得异常重要^[13,14]。

1 粉煤灰

煤是一种在世界各地分步广泛的有机沉积岩，其主要用途是通过火电站燃烧设备的燃烧予以产热发电。煤中含有复杂的有机成分，同时也含有无法参与燃烧的无机物质。粉煤灰便是煤中的无机物质在设备中燃烧后产生的。当煤粉在以高速气流的方式进入锅炉时，要经历1500℃的高温。残留在煤中的物质（氧化硅、氧化铝和氧化铁等）要经历快速淬冷，然后通过烟道气体排出，最终固化形成微小的球形颗粒#8212;#8212;粉煤灰。

粉煤灰的粒径分布、球形形貌、化学组成以及较低的成本使其成为了一种填充水泥混凝土的理想材料^[15]。粉煤灰作为水泥材料外掺料的工艺及机理已被广泛研究，其主要作用包括：

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究解决的问题：

通过碱性激发剂激发复配好的粉煤灰及矿渣原料，以获得机械性能良好、抗碳化、抗酸碱腐蚀及抗氯离子腐蚀性能优异的粉煤灰-矿渣复合无机聚合物。并探究碱性激发剂的模数、浓度，水灰比以及固料比对经耐久性实验条件后的无机聚合物孔隙率，产物性能及微观结构的影响。并最终研究这些影响因素与无机聚合物耐久性的关系。

本次课题研究粉煤灰矿渣无机聚合物的耐久性，主要是通过测量不同浓度溶液（摩尔数分别为1.4,1.6,1.8,2.0水玻璃碱溶液），不同矿渣粉煤灰百分比（20%，40%，60%，80%）成型出来的样品在不同龄期时渗碱率，抗压性，压汞率和质量损失来进行量度。