随着生态文明建设的深入推进和环保要求的不断提升,化固废为资源,变负担为财富,逐渐成为我国生态文明建设的迫切需求,绿色发展观念不断深入人心。在过去的几十年中,包括地质聚合物在内的碱激发材料已被学术界和工业界逐渐接受为波特兰水泥材料有效且有前景的替代品。地质聚合物的原材料简单易得,大多数为富含硅铝组分的天然矿物、工矿废物和尾矿都可作为其潜在的原材料。基于此,本文采用粉煤灰为原料,通过有机碱和无机碱的混合,研究了碱激发剂对粉煤灰地质聚合物孔结构、聚合度的影响,探讨了有机碱激发粉煤灰的反应机理。同时研究了硅烷偶联剂改性粉煤灰后,粉煤灰反应活性的变化情况,以满足注浆材料工艺性能要求,主要研究结论如下:（1）以无机碱氢氧化钠,有机碱叔丁醇钠、醋酸钠,分别与硅酸钠混合作为激发剂,成功制备了粉煤灰地质聚合物,研究了碱激发剂的类型对粉煤灰激发效果的影响。结果表明,碱激发剂碱度（p H值）对粉煤灰地质聚合物有着本质的影响,以叔丁醇钠和硅酸钠的混合碱作为激发剂,粉煤灰地质聚合物28d抗压强度达到30.1MPa,激发剂的碱度越高,对粉煤灰中硅氧四面体聚合度的解聚效果越明显。弱碱醋酸钠对粉煤灰中硅氧四面体的聚合度解聚几乎没有影响。此外,当粉煤灰地质聚合物硅铝酸盐网络结构中,硅和铝的比例越接近2:1时,结构越稳定,强碱激发剂可降低粉煤灰中硅氧四面体的聚合度,为有机强碱激发粉煤灰制备地质聚合物的后续发展提供了理论支持。（2）采用新型混合碱激发剂制备了力学性能较好的粉煤灰地质聚合物注浆材料。采用叔丁醇钠、硅酸钠和叔丁醇钠/硅酸钠混合激发剂,研究了激发剂含量对粉煤灰地质聚合物注浆材料力学性能的影响。采用FTIR、SEM、EDS、XRD和BET物理吸附法对粉煤灰地质聚合物注浆材料的微观结构进行了表征。结果表明,由5wt%叔丁醇钠和10wt%硅酸钠新型混合碱激发剂制备的粉煤灰地质聚合物的致密度较好,从而提高了该粉煤灰地质聚合物的力学性能,由叔丁醇钠水解产生的C?OH键与地质聚合物中的Si?OH反应后生成C?O?Si键,构成复杂的三维网络结构,提高了注浆材料的力学性能。（3）基于以上实验结果,为提高粉煤灰在碱性环境中反应程度,通过硅烷偶联剂KH550对粉煤灰表面进行改性,使粉煤灰表面产生更多活性位点,增大粉煤灰比表面积。结果表明,与未改性的粉煤灰地质聚合物相比,改性后粉煤灰地质聚合物的力学性能有所提高,当使用混合碱激发剂,KH550用量为2wt%时,粉煤灰地质聚合物28d抗压强度达30.8MPa。在此基础上,向体系中添加10wt%硅灰,以无机混合碱为激发剂,KH550的用量为2wt%时,硅灰/粉煤灰地质聚合物28d抗压强度最高达到32.5MPa。图[27]表[19]参[98]