就目前来看,电力工业发展仍以火电为主,这意味着粉煤灰的排放量将继续急剧增加,粉煤灰的堆放占用大量土地并严重污染环境。矿物聚合材料具有优异的力学和耐高温等性能,研究表明粉煤灰可应用于矿物聚合材料的制备。粉煤灰的低活性导致矿物聚合材料的早期强度很低,不利于粉煤灰的高效利用。本文以低钙粉煤灰作为唯一的硅铝原料制备了矿物聚合材料,并探讨了养护温度、水灰比、钠水玻璃模数、Na2O掺量和养护时间对其抗压强度的影响及其特性。最优抗压强度对应的各参数分别为80℃、0.34、1.5、10%和18 h。结果表明,适当提高养护温度、Na2O掺量,延长养护时间,降低水灰比和适宜的钠水玻璃模数有利于抗压强度的发展。XRD、SEM、FTIR和NMR分析表明,低钙粉煤灰基矿物聚合材料由矿物聚合材料凝胶包裹着未反应相组成。在低钙粉煤灰基矿物聚合材料最优参数的基础上,掺入含钙物料制备了矿物聚合材料,并探讨了生石灰掺量和建筑石膏掺量对其抗压强度的影响及其特性。最优抗压强度对应的生石灰掺量和建筑石膏掺量分别为10%和5%。结果表明,适宜的生石灰掺量和建筑石膏掺量有利于早期抗压强度的发展,但不利于后期抗压强度的发展。XRD和SEM分析表明,掺钙粉煤灰基矿物聚合材料由矿物聚合材料凝胶、水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙钒石和未反应相组成。在低钙粉煤灰基矿物聚合材料最优参数的基础上,制备了低钙粉煤灰基矿物聚合材料粘结铁尾矿制品,并探讨了低钙粉煤灰基矿物聚合材料的高温特性以及铁尾矿掺量和处理温度对制品强度的影响。TG、XRD和SEM分析表明低钙粉煤灰基矿物聚合材料具有良好的耐高温性能。最佳铁尾矿掺量为100%,1000℃处理2h后的抗压和抗拉强度损失率分别为52%和40%。结果表明适宜的铁尾矿掺量有利于强度的发展。