地聚物混凝土性能研究

王文娇 韩鹏飞

（宁夏大学土木与水利工程学院 宁夏银川 750021）

国内外多数工程均以混凝土为主要建筑物材料，但混凝土的生产、使用过程中会排放大量的CO2，从而带来环境污染的问题。据估计，每生产1kg的水泥会释放0.73～0.99kg的CO2[1]。因此，就人类长期发展而言，寻找一种绿色又环保的建筑材料就显得极为重要。大量学者[2～3]针对绿色环保材料，进行了相关研究，并得到一种名为地聚物混凝土，从而部分解决了环境污染的问题。本文就地聚物混凝土研究现状归纳，总结了地聚物混凝土的理化性能、力学性能、黏结性能、碳化性能的研究内容。

1 地聚物混凝土概念

地聚物混凝土生产工艺简单在室温条件下便可以制备，而且其制备原料为工业废渣，属于一种新型绿色胶凝材料。地聚物混凝土的优点主要为强度高、耐腐蚀性强、耐高温性好以及导热率低等优点[4]。关于地聚物混凝土的研究表明：地聚物混凝土不仅拥有优良的强度及和易性，还具有较高的耐久性。

2 地聚物混凝土性能研究

2.1 理化性能

（1）物理性能地聚物良好的强度和耐久性是由于其类沸石相，同时其也有很好的耐高温性能。

（2）化学性能地聚物的固定金属离子性能较好，而其聚合度很高。

（3）其他性能研究[7]指出，地聚物在一些艰苦环境中是很耐用的。特别是高温后，其防御氯化物的侵蚀性能较高。

2.2 力学性能

2.2.1 正常温度下力学性能

毛明杰，任进阳等[3]针对粉煤灰地聚物和普通水泥混凝土的力学性能展开研究，由此得出结论：常温养护条件下，地聚物混凝土的早期强度较低。当当地聚物处于高温养护条件下，其强度增长较快。例如在50℃和80℃是，粉煤灰地聚物在3d时可达到或超过设计强度，但其后强度增长较慢。

2.2.2 高温下力学性能

张海燕，祁术亮等[4]他们对常温及高温后地聚物和普通混凝土抗折和抗压强度进行研究，由此得出结论：

（1）地聚物净浆高温后抗折强度较硅酸盐水泥净浆高；

（2）地聚物抗折抗压强度与温度呈反比关系；

（3）偏高岭土-粉煤灰地聚物在高温下会出现体积收缩；

（4）若地聚物混凝土含钙量较低，则其有较好的抗压强度。

2.3 黏结性能

张海燕，闫佳等[5]开展钢筋-地聚物混凝土试件拉拔试验，以此分析其黏结破坏性能，并对比钢筋-普通水泥混凝土，由此得出结论：

（1）两者的黏结强度与抗压强度及劈裂抗拉强度呈正比关系；

（2）就地聚物混凝土与钢筋的黏结强度而言，变形钢筋较光圆钢筋黏结强度大；

（3）就混凝土与钢筋的黏结强度而言，地聚物混凝土较普通混凝土高。

2.4 碳化性能

黄琪，石宵爽等[7]测试了在不同碳化时间内，普通混凝土与地聚物混凝土的抗压强度变化。由此得出结论：

（1）碳化后，普通混凝土的抗压强度明显增强；但地聚物混凝土影响不大；

（2）观察微观结构，发现地聚物混凝土更加均匀密实，结构孔隙较少，由此说明其拥有更好的抗碳化性能。

3 意义及展望

我国目前亟待解决的问题中存在环境保护和可再生资源利用。其中一方面的问题是如何解决C02排放问题，而普通混凝土生产、应用中会排放大量的C02，不利于环保和再生资源利用。因此，着重研究一种绿色环保材料就十分重要。目前而言，地聚物混凝土在环保方面是远超普通混凝土的，关于地聚物混凝土应用工程方面的研究就十分重要。另外，在我国有丰富原材料，有效利用这些资源，不仅有利于环境还会带来经济效益，可谓是一举多得。但我国对与地聚物混凝土的研究还不够深入，应用实际工程技术好不够成熟。但若能对其进行更加深入的研究并取得里程碑的突破，使其大量应用于工程实际，这将是一笔不可估量的收益。