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波特兰水泥自问世以来,得到了快速的发展和广泛的应用。但是水泥的生产过程伴随着大量二氧化碳的产生,水泥的大量生产对环境产生了极其不利的影响,急需寻找环保型胶凝材料代替水泥,支撑土建行业的发展。地聚合物是一种无机聚合物材料,生产过程中能耗低,排放污染物少,是一种环保型胶凝材料。它具有由Si O4和Al O4四面体单元构成的三维立体网状结构。自1978年Davidovits提出地聚合物概念以来,它凭借其优异的力学性能、较好的耐高温性能、耐腐蚀和原材料来源广泛等优点,被认为是最有潜力代替水泥的胶凝材料。但地聚合物的制备依赖高温养护等条件,普通地聚合物砂浆在常温养护下,仍然存在强度较低,脆性大,结构不够致密,耐久性较低等问题,为了进一步改善地聚合物砂浆的耐久性,本文以偏高岭土、粉煤灰、水玻璃、氢氧化钠、石英砂为原材料,并掺入不同掺量的纳米Si O2和聚乙烯醇(PVA)纤维,制备了纳米Si O2和PVA纤维增强地聚合物砂浆,并系统研究了纳米Si O2和PVA纤维对地聚合物砂浆耐久性的增强作用。本文主要研究内容与成果如下:(1)确定了地聚合物砂浆的配制方法以及最佳试验配合比,并确定了纳米Si O2的质量掺量以及PVA纤维的体积掺量。(2)通过单轴抗压试验,测试出了地聚合物砂浆的抗压强度,随着纳米Si O2或PVA纤维掺量的增加,地聚合物砂浆抗压强度均表现出先增大后减小的趋势,并分别在纳米Si O2掺量为1.5%或PVA纤维掺量为0.8%时达到最大。通过扫描电镜试验,研究了纳米Si O2和PVA纤维地聚合物砂浆的微观结构,从微观层次上揭示了纳米Si O2和PVA纤维对地聚合物砂浆的增强机理。(3)通过氯离子电通量试验,测试了地聚合物砂浆的电通量值,分析测试结果得出:随着纳米Si O2或PVA纤维掺量的增加,地聚合物砂浆抗氯离子渗透性能均先增强后减弱,并分别在纳米Si O2掺量为1.5%或PVA纤维掺量为0.8%时达到最佳。(4)通过快速冻融试验,在各掺量地聚合物砂浆经受了25次冻融循环破坏后,观察了各掺量地聚合物砂浆的表观破坏现象,并测试了各掺量地聚合物砂浆的抗压强度损失系数。分析测试结果得出:随着纳米Si O2的增加,地聚合物砂浆抗冻融性能先增强后减弱,在纳米Si O2掺量为1.5%时达到最佳,随着PVA纤维掺量的增加,地聚合物砂浆抗冻融性能逐渐增强,在PVA纤维掺量为1.2%时达到最佳。(5)通过硫酸盐干湿循环试验,测试了地聚合物砂浆经受90次硫酸盐干湿循环侵蚀后的质量变化率和硫酸盐耐蚀系数,研究了各配比地聚合物砂浆的表观破坏形态。分析测试结果得出:随着纳米Si O2或PVA纤维掺量的增加,地聚合物砂浆抗硫酸盐性能均表现出先增强后减弱,并分别在纳米Si O2掺量为1.5%或PVA纤维掺量为0.8%时达到最佳。通过扫描电镜试验,研究了纳米Si O2和PVA纤维地聚合物砂浆受硫酸盐侵蚀后的微观结构,并与未受侵蚀地聚合物砂浆微观结构进行了对比分析。