地质聚合物材料是一种新型的环保型无机复合材料,具有性能优越、价格低廉的特点。本文采用两种方法制备粉煤灰地质聚合物并对其配比进行了优化。一种方法是用碱激发振动成型技术进行粉煤灰地质聚合物的制备,并利用正交试验法对其配比进行优化;另一种方法是用压制成型工艺进行粉煤灰地质聚合物的制备,并利用控制变量法对其配比进行优化。然后对影响材料强度的各种因素进行分析,制备出了性能最佳的粉煤灰地质聚合物材料,同时对材料的耐久性进行了试验。研究发现,对于碱激发的粉煤灰地质聚合物材料,加碱量对其强度影响最大,而球磨时间、防水剂含量、水灰比、养护时间、养护温度等多个因素都对其强度有不同程度的影响。粉煤灰地质聚合物的抗折强度和抗压强度之间存在复杂的对应关系。当球磨时间1h,防水剂含量为8%,水灰比为0.34,加碱量为6%,养护时间为4小时抗折强度达到最大;当球磨时间1h,防水剂含量为4%,水灰比为0.34,加碱量为10%,养护时间为24h时材料的抗压强度达到最大。对于压制成型的粉煤灰地质聚合物,水泥掺量对其早期强度影响最大,而成型压力和砂子也对其强度也有不同程度的影响。在无砂情况下,粉煤灰地质聚合物的最佳配比为水泥:石膏:消石灰:粉煤灰=7:5:18:70;在有砂情况下,粉煤灰地质聚合物的最佳配比为水泥:石膏:消石灰:粉煤灰:砂子=5:5:18:52:20。两种制备方案都应选10MPa成型压力。粉煤灰地质聚合物样品具有较好的抗碱集料反应的性能以及较强的耐碱、盐、水的能力。经碱集料反应后样品体积膨胀率均在0.1%以下,最大抗折强度和最大抗压强度可达到9.5MPa和57.2MPa。在酸溶液中早期强度较高,但随着腐蚀的不断加剧,材料破坏严重。