地质聚合物作为新型绿色胶凝材料,相对于传统建筑材料,具有多方面优良性能,但地质聚合物用于大规模工业使用仍面临着一些问题,如:原材料选择时的种类及性质多样、制备过程中对成型时的养护条件比较敏感等诸多因素。本文主要以低钙粉煤灰、高钙粉煤灰、高炉矿渣为原料,利用不同硅铝质原材料的结构性质、表面性质、元素组成进行互掺调节达到改性效果。在不同配合比下,对比制备得到的地质聚合物力学性能及耐腐蚀性变化,并辅以微观分析,为今后预测激发材料活性的可行性奠定基础。对于不同原材料,利用XRD—X射线衍射、SEM—电子扫描电镜等微观分析方法,探讨地质聚合物原材料的化学组成、微观形貌、结构性质,在总结规律的基础上,为制备得到硬化浆体的宏观性能进行佐证,为地质聚合物原材料的选择提供依据。实验采用正交实验方法,考虑水固比、碱激发剂掺量、高炉矿渣取代率、水玻璃模数,探究多因素、多水平的协同作用。其中,分别以低钙粉煤灰和高钙粉煤灰为基底与高炉矿渣按百分比互掺的两组正交试验,强调了不同原材料的不同性质对硬化浆体宏观性能的影响,但总体试验配合比仍基于Davidovits提出的PSS型长链理论。在地质聚合物的改性研究中,以粉料互掺为主要改性方法,故而首先通过对原材料的粉料进行混合研磨预处理,优化改性工艺;又考虑到地质聚合物在制备及养护过程中具有较高敏感性,故而提出在净浆制备过程中调整拌合工艺,在硬化浆体养护过程中控制养护条件。通过上述改性方法,优化了地质聚合物的性能。本文通过原材料互掺改性,制备出低钙粉煤灰与高炉矿渣互掺且抗压强度达50.08MPa的地质聚合物S1,高钙粉煤灰与高炉矿渣互掺且抗压强度达42.88MPa的地质聚合物S2;通过优化制备工艺,正交实验优选配合比下的地质聚合物S1与S2的抗压强度仍有不同程度的提升;地质聚合物S1、S2均具有较好的耐酸、碱、盐腐蚀性能,其中基于高钙粉煤灰基体制备的地质聚合物S2耐腐蚀性更优良。