彭玉清，郭榮鑫，林志偉，張 敏

(昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，云南省土木工程防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650500)

0 引 言

水泥作為建筑行業(yè)三大基本材料之一，在房屋、公路以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有舉足輕重的地位。但我國水泥生產(chǎn)行業(yè)中高能耗、高排放的傳統(tǒng)作業(yè)方式依然占有不小比重，大量生產(chǎn)水泥不僅消耗大量的礦物資源及其他不可再生能源，而且排放大量粉塵、有害氣體，導(dǎo)致周圍環(huán)境日益惡化[1-2]。因此，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)能耗低，能合理利用工業(yè)廢料，且具備優(yōu)良力學(xué)性能、耐久性能和抗?jié)B性能等優(yōu)點(diǎn)的地聚合物成了世界各國材料科學(xué)家們不斷努力研究的一種新型綠色膠凝材料[3-5]。

地聚合物是由硅鋁質(zhì)無機(jī)原料在堿性溶液中反應(yīng)生成，其主體是由[SiO4]四面體和[AlO4]四面體構(gòu)成的非晶體三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。硅鋁質(zhì)無機(jī)原料根據(jù)CaO含量的不同分為富鈣體系(主要成分為鈣、硅氧化物，如礦渣)和低鈣體系(主要成分為鋁、硅氧化物，CaO含量低于10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，如低鈣粉煤灰)。富鈣體系的反應(yīng)產(chǎn)物主要是基于水化硅酸鈣(C-S-H)結(jié)構(gòu)的凝膠，而低鈣體系則主要是一種可被視為沸石前體的地聚合物凝膠(N-A-S-H)[6]。

雖然粉煤灰地聚合物作為普通硅酸鹽水泥的替代材料得到廣泛研究，但仍然存在一些問題限制了其運(yùn)用。首先，由于不同來源的粉煤灰粒徑分布不同，其化學(xué)組成、礦物學(xué)和活性成分差別較大，使制備的地聚合物在性能上差異較大。比如高鈣粉煤灰中的高鈣含量會干擾聚合過程，形成較少的N-A-S-H凝膠，產(chǎn)生較多的多孔結(jié)構(gòu)，且制備產(chǎn)品的收縮較大。相較而言，低鈣粉煤灰可能更適合堿激發(fā)膠凝材料的生產(chǎn)[7]，但低鈣粉煤灰自身體系復(fù)雜，粒徑分布廣，且含有許多非均質(zhì)玻璃相和晶體相，導(dǎo)致其活性較低，激發(fā)難度較大，常溫下制備的粉煤灰地聚合物凝結(jié)時間較長，強(qiáng)度發(fā)展緩慢，這在很大程度上限制了粉煤灰地聚合物的運(yùn)用。其次，低鈣粉煤灰經(jīng)過激發(fā)劑激發(fā)后，需要一定的高溫養(yǎng)護(hù)來獲得較高的早期強(qiáng)度，但沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來控制激發(fā)劑的用量，高溫養(yǎng)護(hù)環(huán)境在實(shí)際工程中實(shí)現(xiàn)也存在一定的困難。最后，粉煤灰地聚合物韌性較差，易發(fā)生脆性破壞，固有的脆性也限制了其運(yùn)用范圍。因此，本文從粉煤灰特性、堿激發(fā)劑特性、養(yǎng)護(hù)環(huán)境以及增強(qiáng)材料四種影響因素入手，綜述了目前研究中這些因素是如何影響粉煤灰地聚合物力學(xué)性能的，為粉煤灰地聚合物的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用和未來粉煤灰地聚合物的改性研究提供一些思路和方向。

1 粉煤灰原料特性

粉煤灰是燃煤產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其特性很大程度上取決于原料(煤)的特性及燃燒過程。通常情況下，粉煤灰的物理特征、化學(xué)組成會影響粉煤灰的活性以及粉煤灰制備的地聚合物的性能。

Antoni[8]、Soutsos[9]、Rickard[10]、Assi[11]、Gunasekara[12]等的研究表明，粉煤灰的粒度分布會影響地聚合反應(yīng)的速率以及地聚合物的力學(xué)性能，通常粉煤灰小于45 μm的累積粒徑越多和平均粒徑越小，比表面積越大，10～20 μm范圍內(nèi)的顆粒數(shù)量越多，非晶含量越高，其反應(yīng)活性越高，使地聚合物的最終強(qiáng)度越高。從微觀結(jié)構(gòu)上分析，這主要是因?yàn)殡S著粉煤灰粒徑減小，高活性顆粒增多，反應(yīng)后形成的凝膠相致密程度越高，更多的小顆粒能充分填充系統(tǒng)中的空隙，降低總孔隙率，增加堆積密度，減少空隙和微裂紋，從而使地聚合物強(qiáng)度得到提高[11,13]。Chindaprasirt等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰的細(xì)度對地聚合物的凝結(jié)時間也有影響，越細(xì)的粉煤灰制備的地聚合物凝結(jié)時間越短。

因此，學(xué)者們通常以Si/Al質(zhì)量比(下同)來表示SiO2和Al2O3在地聚合反應(yīng)中的作用，并研究其對粉煤灰地聚合物微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。Lee等[17]通過微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，Si/Al為1.5～3.5時，反應(yīng)產(chǎn)物包裹在未反應(yīng)的粉煤灰顆粒表面，且Si/Al為3.5時樣品的微孔數(shù)量比1.5時的少，當(dāng)Si/Al增加到4.0時，樣品抗壓強(qiáng)度很低，微觀結(jié)構(gòu)同Si/Al為1.0的樣品相同，反應(yīng)產(chǎn)物沒有充分填充顆粒間隙。Gunasekara等[18]的研究發(fā)現(xiàn)，Si/Al不僅影響地聚合物的抗壓強(qiáng)度，而且與最佳堿模數(shù)之間存在線性關(guān)系，最佳堿模數(shù)隨Si/Al的增加而增加。Chindaprasirt等[19]的研究發(fā)現(xiàn)，Si/Al的增加能加快粉煤灰地聚合物的凝結(jié)硬化速度，但最終的抗壓強(qiáng)度卻降低。Rickard等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰地聚合物高溫后的抗壓強(qiáng)度主要取決于Si/Al和粉煤灰中Fe2O3的含量，Si/Al越高，經(jīng)過高溫后強(qiáng)度保持(或增加)越好。其他的研究[8,20]則表明，粉煤灰的Si/Al與粉煤灰地聚合物的凝結(jié)時間和抗壓強(qiáng)度沒有相關(guān)性。

粉煤灰中CaO的含量主要影響粉煤灰地聚合物在常溫下的凝結(jié)時間和強(qiáng)度發(fā)展速度。研究表明，隨著CaO含量的增加，凝結(jié)時間減小，早期強(qiáng)度提高，因?yàn)镃a2+能讓硅鋁質(zhì)原料在地聚合反應(yīng)的解聚開端過程中生成多項(xiàng)凝結(jié)核，有助于反應(yīng)早期形成(水化硅鋁酸鈣)(C-A-S-H)和N-A-S-H凝膠，從而加速地聚合反應(yīng)的進(jìn)程，縮短凝結(jié)固化的時間[21]。另外，Ca2+作為電荷平衡離子，比Na+具有更強(qiáng)的靜電吸引力及電荷中和能力，能夠促使硅酸鹽聚合體快速形成[22]。除CaO外，MgO作為一種堿金屬氧化物，在地聚合物反應(yīng)中還產(chǎn)生氫氧根離子，對高pH值有貢獻(xiàn)，這對粉煤灰地聚合物的凝結(jié)時間有重要影響[20]。

2 堿激發(fā)劑

粉煤灰地聚合物是粉煤灰的固相顆粒與激發(fā)劑溶液發(fā)生地聚合反應(yīng)生成的，研究中使用激發(fā)劑多為堿性如：NaOH、KOH、Na2SiO3、K2SiO3等。當(dāng)粉煤灰與堿性激發(fā)劑溶液混合后，粉煤灰中的Al-O和Si-O在OH-作用下斷裂，玻璃體中的鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)解體，形成類似玻璃體的無規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粉煤灰表面產(chǎn)生大量的硅酸根離子和鋁酸根離子，當(dāng)系統(tǒng)中存在含鈣物質(zhì)時，酸根離子會與鈣離子一起溶于水。另外，激發(fā)劑中金屬陽離子(Na+或K+)能平衡體系中的負(fù)電荷，使體系達(dá)到電荷平衡。

有學(xué)者用抗壓強(qiáng)度作為激發(fā)效果的衡量指標(biāo)，使用不同類型的堿激發(fā)劑制備粉煤灰地聚合物，試驗(yàn)結(jié)果證明，堿激發(fā)劑的激發(fā)效果排序?yàn)椋篕OH

堿激發(fā)劑的用量會影響粉煤灰的溶解-解聚速率，Rattanasak和Chindaprasirt[28]研究了在不同堿濃度和浸泡時間下，氫氧化鈉從粉煤灰顆粒表面浸出鋁離子和硅離子的能力，結(jié)果表明，粉煤灰在一定堿濃度下進(jìn)行約5～10 min的浸泡可以優(yōu)化凝膠的形成。圖1列出了部分文獻(xiàn)中堿用量對粉煤灰地聚合物7 d和28 d抗壓強(qiáng)度的影響(圖1中%表示激發(fā)劑中Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù))[29-34]，從圖中明顯可以看出，即使硅鋁質(zhì)原料化學(xué)組分及特性有所不同，粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度都隨堿用量的增多呈現(xiàn)先增加后減小的變化。由圖1可知，NaOH濃度為6～10 mol/L或Na2O含量為6%～9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時，能制備力學(xué)性能較好的地聚合物。這可能是因?yàn)樵谝欢ǔ潭确秶鷥?nèi)堿用量的增加能更好的溶解硅鋁質(zhì)原料，但堿當(dāng)量過高時，會使體系中的OH-過量和硅鋁酸鹽產(chǎn)物沉積，阻礙Si和Al參加地聚合反應(yīng)，還會使體系中的堿金屬離子M+過量，影響結(jié)構(gòu)的電負(fù)性。

圖1 堿用量對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的影響Fig.1 Effect of alkali activator dosage on compressive strength of fly ash geopolymer

堿模數(shù)也是表示堿激發(fā)劑激發(fā)效果的參數(shù)之一，其值的改變對粉煤灰地聚合物的性能也會產(chǎn)生較大的影響。Morsy等[35]研究發(fā)現(xiàn)粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度在Na2SiO3/NaOH質(zhì)量比為0.5～1.0時強(qiáng)度增加明顯，當(dāng)比值超過1.0后強(qiáng)度開始下降。圖2列出了部分文獻(xiàn)中堿激發(fā)劑模數(shù)變化時，粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的變化情況[29,35-39]。從圖2中可知，粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度隨堿模數(shù)的增加呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢，最佳的堿模數(shù)范圍為1.0～1.5。抗壓強(qiáng)度之所以出現(xiàn)這種變化，是因?yàn)镹a2SiO3中存在多種聚合度的硅氧四面體，且隨著水玻璃模數(shù)降低，溶液中低聚合度的硅氧四面體增加，這能促進(jìn)原料中鋁硅玻璃相的溶解-解聚及地聚合物凝膠的形成，從而提高粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度，但過多的Na2SiO3會影響硅鋁質(zhì)原料的溶解，阻礙體系水分的蒸發(fā)和聚合物結(jié)構(gòu)的形成，因此使得地聚合物的抗壓強(qiáng)度減小[24]。也有研究表明，體系中SiO2的含量隨堿激發(fā)劑模數(shù)的增加而提高，生成更多量的低鈣硅比C-S-H凝膠，產(chǎn)品強(qiáng)度發(fā)展速度更快，但當(dāng)堿模數(shù)超過1.5時，過量的SiO2因無法進(jìn)入地聚合物網(wǎng)絡(luò)中而阻礙強(qiáng)度發(fā)展[40]。

圖2 堿模數(shù)對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of alkali activator modulus on compressive strength of fly ash geopolymer

3 養(yǎng)護(hù)環(huán)境

地聚合反應(yīng)是一種化學(xué)反應(yīng)過程，根據(jù)反應(yīng)動力學(xué)方程，提高溫度能降低反應(yīng)的活化能，增加反應(yīng)速率，提高產(chǎn)物的早期強(qiáng)度。因此，研究養(yǎng)護(hù)溫度和升溫養(yǎng)護(hù)時間對粉煤灰地聚合抗壓強(qiáng)度的影響很有必要。在Soutsos[9]、Joseph[41]、尹明[42]、饒紹建[43]等的研究中發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)溫度對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度影響非常顯著，在一定溫度范圍內(nèi)抗壓強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高而增加，但超過這個范圍以后溫度繼續(xù)升高會導(dǎo)致試樣表面產(chǎn)生裂紋，從而使得其抗壓強(qiáng)度下降。

圖3列出了升溫養(yǎng)護(hù)時間一定時，養(yǎng)護(hù)溫度的變化對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的影響[30,44-49]。圖4列出了養(yǎng)護(hù)溫度一定時，不同的升溫養(yǎng)護(hù)時間對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的影響[30,44,47-49]。從圖3中可以看出，粉煤灰地聚合物較適宜的養(yǎng)護(hù)溫度為60～100 ℃，圖4則表明在養(yǎng)護(hù)溫度分別為60 ℃和80 ℃時，升溫養(yǎng)護(hù)時間約24 h和12 h為宜。對比兩圖發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)溫度變化對抗壓強(qiáng)度的影響比升溫養(yǎng)護(hù)時間變化的大。關(guān)于不同養(yǎng)護(hù)制度下粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的變化，有學(xué)者從機(jī)理方面進(jìn)行分析認(rèn)為，粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度主要取決于反應(yīng)最終形成的凝膠數(shù)量和質(zhì)量，養(yǎng)護(hù)溫度和持續(xù)時間共同決定著反應(yīng)程度以及凝膠的生成量，在溫度較低時反應(yīng)緩慢，短時間內(nèi)形成的凝膠數(shù)量較少，基體的連續(xù)性較差，導(dǎo)致粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度很低甚至為零，適當(dāng)升高養(yǎng)護(hù)溫度將加快粉煤灰玻璃相的溶解速度，加速堿活化劑和粉煤灰之間的反應(yīng)(一般每升高10 ℃反應(yīng)速率將成倍增長)，促進(jìn)OSi(OH)-3、Al(OH)-4、(OH)-3Si-O-Al-(OH)3等結(jié)構(gòu)前驅(qū)體的生成，形成更多的地聚合物凝膠，同時溫度升高有助于排出體系中多余的水分，加速凝膠生長硬化，形成具有一定強(qiáng)度的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)[43,50]。但在地聚合物形成過程中，OH-需在水的傳質(zhì)作用下才能快速擴(kuò)散遷移，作用于粉煤灰中的活性玻璃體，使高聚合度的鋁硅結(jié)構(gòu)解聚，形成低聚體，當(dāng)溫度過高時，水分會隨著時間的延長逐漸蒸發(fā)，傳質(zhì)作用由快變慢，形成的凝膠也因水分快速流失而產(chǎn)生孔隙，體積收縮變大，使得地聚合物的抗壓強(qiáng)度降低[49,51]。

圖3 養(yǎng)護(hù)溫度變化時粉煤灰地聚合物的相對抗壓強(qiáng)度Fig.3 Relative compressive strength of fly ash geopolymer when curing temperature changes

圖4 升溫養(yǎng)護(hù)時間變化時粉煤灰地聚合物的相對抗壓強(qiáng)度Fig.4 Relative compressive strength of fly ash geopolymer when curing time changes

4 纖 維

雖然粉煤灰地聚合物具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和綠色性能，但強(qiáng)度發(fā)展緩慢以及固有的脆性限制了其運(yùn)用范圍。為了提高強(qiáng)度，改善脆性破壞模式，添加纖維是增強(qiáng)材料強(qiáng)度和韌性的有效方法。關(guān)于纖維的改善機(jī)理，主要從以下三方面進(jìn)行分析：(1)阻裂機(jī)理，在基體的硬化階段，散亂分布于基體的纖維可以承受因塑性收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，基體硬化后還能阻止或減少基體因干燥收縮而產(chǎn)生裂縫，因此纖維的摻入可以阻礙基體中微裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展[52]。(2)增強(qiáng)機(jī)理，纖維的摻入減少了地聚合物中自由水的含量，可以使基體材料的微觀結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，減少內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生，提高材料的強(qiáng)度[53]。(3)增韌機(jī)理，纖維一般都具有較高的抗拉強(qiáng)度，當(dāng)纖維有效地滲透到基體中，不僅增強(qiáng)界面粘結(jié)強(qiáng)度，而且纖維撥出或拉斷的過程中消耗更多的能量，從而提高材料的抗折強(qiáng)度和韌性[54]。

在纖維增強(qiáng)粉煤灰地聚合物中，纖維能否發(fā)揮以上三種作用或單方面作用，主要取決于纖維種類、長徑比、彈性模量和體積摻量等因素。表1和表2列出了部分文獻(xiàn)中的纖維類型、外觀尺寸、彈性模量以及體積摻量等參數(shù)對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度和彎曲性能的影響[55-60]。

從表1中可知，粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度因纖維的摻入有提高也有降低，其中纖維摻量的影響最大，外觀尺寸和彈性模量的影響次之。其他性能相似時，PVA(聚乙烯醇)纖維最優(yōu)體積摻量約為2%，鋼纖維和PP(聚丙烯)纖維的最佳體積摻量范圍分別為2%～3%和0.2%～0.5%。在Xu等[55]的研究中發(fā)現(xiàn)，長徑比大的PVA纖維增強(qiáng)效果更好。關(guān)于纖維摻入后粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)降低的情況，Noushini等[59]分析發(fā)現(xiàn)可能是因?yàn)槔w維的低彈性模量和纖維周圍混凝土引入少量氣泡所致。也有學(xué)者認(rèn)為，纖維摻入后抗壓強(qiáng)度降低可能是短纖維在地聚合物基體中分散不均勻影響了地聚合反應(yīng)，并引入了更多的界面，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)不規(guī)則[61]，或者纖維高體積摻量導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)重新分布，在壓應(yīng)力下纖維與基體的界面強(qiáng)度減弱。對于早期抗壓強(qiáng)度增加，但極限抗壓強(qiáng)度沒有顯著變化的情況，Ranjbar等[57]分析發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殇摾w維的高彈性模量和約束作用使材料早期就能獲得大部分的最終強(qiáng)度。綜上可知，目前研究中關(guān)于纖維對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的影響的結(jié)論有兩種：(1)纖維摻入使粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度提高，提高百分比隨纖維摻量改變而增減；(2)與未摻纖維的相比，摻纖維的粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度降低。

表1 纖維對粉煤灰地聚合物抗壓強(qiáng)度的影響Table 1 Effect of fiber on compressive strength of fly ash geopolymer

注：SF、BF、PP、PVA分別代表鋼纖維、玄武巖纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯醇纖維；*為纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；+代表抗壓強(qiáng)度提高；-代表抗壓強(qiáng)度降低。

從表2可知，隨著纖維的摻入，地聚合物的彎曲強(qiáng)度和彎曲韌性都有不同程度的增長，但增幅由纖維類型、外觀尺寸和摻量決定，其中鋼纖維對彎曲強(qiáng)度的影響大于PVA纖維和PP纖維，但PVA纖維對韌性指數(shù)的影響大于鋼纖維。Al-Mashhadani等[56]研究發(fā)現(xiàn)韌性指數(shù)和極限彎曲強(qiáng)度之所以增加，是因?yàn)殇摾w維與基體之間的摩擦表面積較大，導(dǎo)致長鋼纖維產(chǎn)生的橋接效應(yīng)更強(qiáng)，使得載荷傳遞機(jī)制更加有效。也有學(xué)者通過分析發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槔w維的高彈性模量和拉伸強(qiáng)度，使纖維在拔出或拉斷的過程中消耗大部分能量，增強(qiáng)纖維增強(qiáng)地聚合物的彎曲強(qiáng)度和應(yīng)力傳遞，另外還發(fā)現(xiàn)纖維拔出比斷裂消耗能量的能量更多[54]，但這其中存在的問題是，纖維和基體的粘接性能是否良好，如果在受力過程中因?yàn)槔w維與基體脫粘而被拔出，能量消耗的效果就會變差。另外，纖維在基體中的分散程度也會影響產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。

表2 纖維對粉煤灰地聚合物彎曲性能的影響Table 2 Effect of fiber on flexural performance of fly ash geopolymer

注：FRGC、PVA-FRGC、SFRGC、PP-FRGM、SF-FRGM、PP-FRGPC分別代表纖維增強(qiáng)地聚合物復(fù)合材料、PVA纖維增強(qiáng)地聚合物復(fù)合材料、鋼纖維增強(qiáng)地聚合物復(fù)合材料、PP纖維增強(qiáng)地聚合物砂漿、鋼纖維增強(qiáng)地聚合物砂漿、PP纖維增強(qiáng)地聚合物混凝土。

5 結(jié)語與展望

(1)總體上來說，粉煤灰的平均粒徑越小，活性成分含量越高，反應(yīng)進(jìn)行的越徹底；CaO含量越高，凝結(jié)時間越短，地聚合物基體能更快獲得較高強(qiáng)度。關(guān)于Si/Al對地聚合物抗壓強(qiáng)度的影響，目前研究得出的結(jié)論不一致，且不同來源粉煤灰化學(xué)成分差異對地聚合物性能影響較大。因此，應(yīng)對粉煤灰地聚合反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行更深入的研究，以明確粉煤灰中Si/Al質(zhì)量比及Fe2O3、MgO等成分對地聚合物性能的影響規(guī)律以及最佳取值范圍，降低不同地區(qū)粉煤灰化學(xué)成分波動帶來的影響。

(2)研究發(fā)現(xiàn)，KOH和NaOH純堿溶液對粉煤灰的激發(fā)效果較差，當(dāng)與鈉、鉀水玻璃復(fù)合激發(fā)時，合適的模數(shù)(約1.0～1.5)和用量(Na2O含量為6%～9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，NaOH濃度為6～10 mol/L)能制備出力學(xué)性能優(yōu)異的地聚合物。但目前行業(yè)內(nèi)缺少相關(guān)的參數(shù)選取標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，若要使粉煤灰地聚合物在實(shí)際工程中大規(guī)模運(yùn)用，應(yīng)確定堿激發(fā)劑配合比的標(biāo)準(zhǔn)，降低乃至消除堿激發(fā)劑濫用對環(huán)境造成的影響。

(3)提高粉煤灰地聚合物的初期養(yǎng)護(hù)溫度(60～100 ℃較為適宜)，并持續(xù)一定的時間，可使粉煤灰地聚合物早期就獲得大部分最終強(qiáng)度。但目前行業(yè)內(nèi)同樣缺少關(guān)于升溫養(yǎng)護(hù)制度的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，且在實(shí)際工程中制造升溫養(yǎng)護(hù)環(huán)境會帶來很多施工難題。因此，需要開發(fā)適用于實(shí)際工程的升溫養(yǎng)護(hù)技術(shù)，或者對粉煤灰地聚合物進(jìn)行深入的改性研究，使其通過標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)便能獲得與高溫養(yǎng)護(hù)相同甚至更優(yōu)異的力學(xué)性能。

(4)纖維摻入后粉煤灰地聚合物的抗壓強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和韌性均有一定程度的改善，但改善程度受纖維種類、摻量、外觀尺寸和彈性模量等因素的影響，因此需通過研究明確某些常用纖維的參數(shù)選取范圍，并制定相關(guān)的行業(yè)內(nèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)相適應(yīng)的纖維分散工藝，以擴(kuò)大纖維在實(shí)際工程中的運(yùn)用規(guī)模。