高延性地质聚合物复合材料性能及微结构研究进展

作者：吕邦成; 郭丽萍^*; 丁聪; 吴建东; 曹园章; 陈波

来源：材料导报, 2023, 37(10): 230-240.

• 高延性
• 地质聚合物
• 碱激发
• 应变硬化
• 微结构

基于桥联法则理论、经微观力学设计而成的高延性水泥基复合材料(HDCC)以其拉伸荷载下具有的多缝开裂和应变硬化性能而优于普通混凝土，然则其发展仍受制于高制备成本及碳排放。近10年来，绿色经济性地质聚合物/碱激发材料与纤维复合增韧的高延性复合材料(HDGC)得到研究与发展。本文在概述地质聚合物/碱激发材料反应机理及HDCC材料设计理论的基础上，主要综述了HDGC基本性能与微结构的已有最新研究进展。研究表明，制备HDGC具有可行性且制备的HDGC表现出高延性复合材料所具备的力学响应特点，包括压缩、拉伸应变硬化、界面微观力学、弯曲、抗冲击性能等。然而，受材料组成复杂等因素影响，HDGC力学和微结构依赖于地质聚合物/碱激发材料基体化学性质的改变。HDGC同时具有更小的裂缝宽度而利于材料自修复、较大收缩值以及潜在的良好耐久性。此外，基于有限研究，对比了HDGC与HDCC的相似与差异，以期更好地了解地质聚合物/碱激发材料被用作HDCC替代品时应注意的条件。最后进一步对HDGC存在的问题和研究方向做出了总结与展望。

• 单位
  东南大学; 南京水利科学研究院