【摘 要】地质聚合物是一类新发展起来的，兼有有机物、陶瓷、水泥的特色，又具有奇特优良性能的新型胶凝材料。本文先容了地质聚合物的反应机理、研究进展及开发利用。
　　【要害词】胶凝材料 地质聚合物 碱xx 反应机理
　　
　　地质聚合物（Geopolymer）是近年来国际上研讨非常活泼的非金属资料之一。它是以粘土、产业废渣或矿渣为重要原料，经恰当的工艺处置，在较低温度条件下通过化学反映得到的一类新型无机聚合物资料。
　　地质聚合物具有强度高、硬化快、耐酸碱腐化等优于普通硅酸盐水泥的奇特性能，同时具有资料丰盛、工艺简略、价钱低廉、节俭能源等长处引起了国内外材料专家的极大兴致。
　　1 地质聚合物的反应机理
　　法国J. Davidovits提出的“解聚―缩聚”机理，他以为地质聚合物的形成过程为：铝硅酸盐聚合反应是一个放热脱水的进程，反响以水为传质,，在碱性催化剂的作用下铝硅酸盐矿物的的硅氧键和铝氧键断裂，产生断裂―重组反应；形成一系列的低聚硅（铝）四面体单元，聚合后又将大部分水xx，少量水则以结构水的情势代替[SiO??4?]中一个O的地位，最毕生成Si―O―Al的网络构造。聚合作用进程即各种铝硅酸盐（Al??3+?呈Ⅳ或Ⅴ次配位）与强碱性硅酸盐溶液之间的化学反映。
　　以上聚合反响表明，任何硅铝物资都可作为制备人造矿物聚合物材料的原料。
　　现在大多数的研讨者的理论都以J. Davidovits的理论作为地质聚合物反映机理的基本。这些理论的共同点在于地质聚合物的形成是铝硅酸盐在碱性条件下天生水合物后，水合物在进行缩水聚合天生聚合物。当地质聚合物的添加成分较庞杂时，则添加成分的离子在硅铝网络构造中所盘踞的地位不同而得到不同性质的地质聚合物。
　　2 地质聚合物研究进展
　　20世纪30年代，美国的Purdon在研讨了波特兰水泥（普通硅酸盐水泥）的硬化机理时发明，少量的NaOH在水泥硬化进程中可以起催化剂的作用，使得水泥中的硅、铝化合物比拟轻易溶解而形成硅酸钠和偏铝酸钠,，再进一步与Ca(OH)??2?反响形成硅酸钙和铝酸钙矿物，使水泥硬化并且重新天生Na(OH)再催化下一轮反应，因此他提出了所谓的“碱xx”理论。
　　在这以后，前苏联投进了大批的人力、物力对碱xx材料进行了体系的研究。他们发明除了氢氧化钠以外，碱金属的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物、硅酸盐和铝硅酸盐等都可以作为反应的xx剂。到了1972年，法国的J.Davidovits教授申请了地聚合物历史上的{dy}篇关于用高岭土通过碱xx反应制备建筑的专利。之后代界很多国度的专机构都在致力于地质聚合物材料内部构造和反应机理的研究，并对其优良性能的运用远景进行了乐观的猜测。20世纪90年代后期,，Van Jaarsveld和Van Deventer等致力于由粉煤灰等产业固体废物制备地质聚合物及其利用的研究，包含固化有毒金属及化合物等。他们也对16种自然硅酸盐矿物制备地质聚合物进行了研究，成果表明：架状和岛状结构的硅酸盐，并且钙含量较高者形成的地质聚合物抗压强度{zd0}。且以粉煤灰为原料合成了7d抗压强度达58.6MPa的地质聚合物，并证实了粉煤灰中较高的CaO含量和含有部分超细颗粒是合成高强度地质聚合物的有利条件。国内对人造矿物聚合物材料的研究起步较晚。 相关的主题文章：