目录

１ 绪论

１.１ 地质聚合物概述

１.２ 地质聚合物的国内外研究现状

１.３ 地质聚合物的性能及应用

１.４ 地质聚合物与碱激发材料的关系

２ 固废原料的组成、结构与理化性能

２.１ 粉煤灰

２.２ 煤气化渣

２.３ 煤矸石

２.４ 低钙冶金渣

２.５ 火山灰和其他天然火山灰

２.６ 复合体系

３ 地质聚合物水泥的制备与力学性能

３.１ 地质聚合物水泥激发剂

３.２ 地质聚合物水泥的养护条件

３.３ 地质聚合物水泥的耐久性研究

３.４ 干混地质聚合物水泥

４ 地质聚合物混凝土的制备与性能

４.１ 地质聚合物混凝土的配合比设计

４.２ 地质聚合物混凝土的外加剂

４.３ 地质聚合物混凝土的混合、浇注和密实化

４.４ 地质聚合物混凝土的固化

４.５ 地质聚合物混凝土的早期性能

４.６ 地质聚合物混凝土的长期性能

５ 地质聚合物轻质保温材料的制备与性能

５.１ 地质聚合物轻质保温材料的研究现状

５.２ 粉煤灰基地质聚合物发泡材料的制备方法

５.３ 粉煤灰基地质聚合物发泡材料的制备工艺研究

５.４ 地质聚合物发泡材料的高性能化研究

６ 地质聚合物的应用

６.１ 地质聚合物装饰材料

６.２ 地质聚合物陶瓷

６.３ 地质聚合物隔热材料

６.４ 有害废弃物固化

参考文献

前言

　早在1978年，法国教授JosephDavidovits就提出了地质聚合物（geopolymer）的概念，地质聚合物是用富含硅铝成分的固体原料与碱性激发剂反应制备出一种具有从无定形到半结晶态的三维立体结构的新型硅铝酸盐材料，是由硅氧四面体和铝氧四面体构成的网络聚合凝胶体。通常地质聚合物可视作碱激发材料的一类，与传统碱激发材料的主要区别是反应组分允许的钙离子含量很低，以形成类沸石网络结构而不是链状的水化硅酸钙。地质聚合物中富含硅铝成分的固体原料可以是天然矿物、工矿业废渣或尾矿，其来源丰富，如粉煤灰、低钙冶金渣、尾矿、煅烧高岭岩质煤矸石或偏高岭土等。地质聚合物拥有优良的力学性能、低收缩性、防火耐高温、耐化学腐蚀性、低热导性等特点。地质聚合物用途广泛，可用于建筑材料、防火隔热材料、耐腐蚀材料、冶金和有毒有害的金属离子固化包覆处理等领域。近年来，随着我国工业与市政固体废弃物的产量逐年增加，特别是煤电、冶金、矿业、建筑及战略性新兴产业的铝硅酸盐固废在中西部地区和大中城市大量堆存，对我国的生态文明建设、环境质量改善、美丽中国的实现构成巨大制约。地质聚合物技术可以大宗消纳铝硅酸盐固废，减少天然资源开采与消耗。本书的出版，对于提升我国工业和城市固废综合治理水平、推动科技创新具有重要意义。

　　本书主要围绕用于地质聚合物的固体废弃物原料与碱性激发剂，地质聚合物水泥的制备与力学性能，地质聚合物混凝土的制备与性能，地质聚合物轻质保温材料的制备与性能，地质聚合物的应用等几个方面进行介绍，对于读者充分了解这一材料的制备技术、研究成果和相关示范应用等具有很大的帮助，对于低钙型铝硅酸盐固体废弃物的大宗资源化利用有一定的启发和助益。

　　本书的完成过程要感谢所有参编的人员，研究生王吉祥参与了第二章、第四章、第六章的编写，研究生谢福助参与了第一章、第三章、第五章的编写，研究生韩乐、张彤参与了第五章和第六章的编写。丛书编委会主任王栋民教授对本书的大纲框架做了指导，并提出宝贵意见。

　　在大家的共同努力下，本书获得国家出版资金资助，作为“大宗工业固体废弃物制备绿色建材技术研究丛书” 中的一本与读者见面。感谢中国建材工业出版社的大力支持，感谢所有对本书出版给予关心与帮助的专家、学者和业界同人。