地聚合物的功能化研究开题报告

全文总字数：3782字

1. 研究目的与意义（文献综述）

长久以来，硅酸盐混凝土因其早强快的特点被广泛应用于现代建筑工程中，是建筑工业中的主力军^[1]。2016-1018年，中国的水泥产量分别为24.0、23.2、22.1亿吨^[2]，由于水泥的生产工艺为“两磨一烧”，生产过程中会消耗大量的能源，同时会排出大量二氧化碳，不利于资源和环境保护，亟待研发更加绿色环保的水泥替代品。

地聚合物，又称土壤聚合物或矿物聚合物，最早与1978年由法国科学家davidovits提出，是一种由alo₄和sio₄四面体结构单元组成三维立体网状结构的无机聚合物。作为一种新型胶凝材料，地聚合物具有传统水泥所不具备的优异性能^[3、4]：节能，生产工艺只需低温处理，能耗较低；低废气排放，co₂排放量不足水泥的1/5，且无毒性气体产生；力学性能好，主要指标优于传统水泥；耐高温；可固定金属离子；早强快硬；低收缩率；耐酸；抗渗性好；抗冻融；耐久性好等。

由于地聚合物的原材料主要为粘土、工业废渣或矿渣，原材料来源广，价格低廉，同时解决了工业废渣的处理难题，符合现代工业绿色生产的要求，因此地聚合物具有较好的应用前景。

2. 研究的基本内容与方案

1、 基本内容

本课题以粉煤灰、粘土为主要原材料，在碱激活剂和添加剂的作用下，制备地聚合物，并成型得到产品。探究地聚合物配方中添加剂（pva纤维及引气剂）对地聚合物耐久性的影响。利用xrd、sem、ftir等探究地聚合物的微观结构；参照gb/t50082—2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准设计实验，测定地聚合物材料的耐久性，包括抗渗性、抗冻性、抗离子侵蚀性，其中抗离子侵蚀性主要研究硫酸根和氯离子。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]mathialagan sumesh,u. johnsonalengaram,mohd zamin jumaat,kim hung mo,mohammed fouad alnahhal. incorporationof nano-materials in cement composite and geopolymer based paste and mortar – areview[j]. construction and building materials,2017,148.

[2]高旭东,范永斌,曾学敏.水泥工业“十三五”煤控形势分析及后期展望[j].中国能源,2019,41(09):33-37.

[3]张书政,龚克成.地聚合物[j].材料科学与工程学报,2003(03):430-436.