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(1.广东省水利水电科学研究院 a.结构材料研究所；b.广东省水利新材料与结构工程技术研究中心，广州　510635；2.华南理工大学 材料科学与工程学院， 广州　510640)

1　研究背景

凡是经过一系列物理、化学变化，能将其他固体物料胶结成整体并具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料[1]。目前，在土木工程中常用的胶凝材料是硅酸盐系列水泥。硅酸盐水泥生产过程消耗大量能源，放出大量CO2和粉尘，所以，研发新型环保节能的胶凝材料一直是土木工程领域研究的热点。无机聚合物胶凝材料是一类新型胶凝材料，由碱性激发剂和潜在胶凝材料组分组成[2]。从本质上来说，它包含2种组分，一种是在胶凝体系中参与反应的碱性激发剂(固体或溶液)，另一种是固体硅酸盐。常见的碱性激发剂则主要有：苛性碱如氢氧化钾和氢氧化钠、硅酸盐如水玻璃、非硅酸盐的弱酸盐如碳酸盐、亚硫酸盐和磷酸盐等、铝酸盐及非硅酸盐的强酸盐等[3]。Wang等[4]认为无机聚合物水泥的最佳激发剂为水玻璃。常见的固体硅酸盐主要有粉煤灰、高炉矿渣、磷渣、钢渣、火山玻璃、偏高岭土、硅灰和其他有色金属渣等[3]，其中被认为效果最好的是高炉矿渣，其所得的胶凝材料机械性能最佳。

目前，研究主要集中在这类材料的配制、强度的提升和性能的拓展方面[2,5-7]。研究过程中也发现该类胶凝材料存在一些问题：如凝结时间过短、泛碱、开裂和起灰等[8]。其中前2种问题可以通过调整激发剂的模数或加入外加剂适当养护解决，但无机聚合物收缩开裂一直没能得到很好的解决。……