一、选题背景和意义：
1.1选题背景：
由普通硅酸盐水泥（OPC）制成的混凝土，包括其与矿物外加剂的混合物，是当今人类最常用的商品，仅次于水。但硅酸盐水泥“两磨一烧”的生产过程需要消耗大量矿石资源和能源，产生大量的CO2约占全球人为碳排放量的5％～8％，且这一比例有可能会继续增加。同时，普通硅酸盐水泥混凝土结构普遍使用寿命只有50-100年。除此之外，火力发电和冶金等行业的生产同样产生大量工业固体废弃物，其中矿渣和粉煤灰占据了绝大部分。
随着环境问题和绿色经济越来越得到广泛关注，寻找硅酸盐水泥的替代材料以及如何实现工业固体废弃物的循环利用是目前需要很好解决的问题，地质聚合物材料被视为一种非常具有潜力的解决方案。
地质聚合物是一种新型的具有三维网状结构的无机水硬性材料，通过富含硅酸盐或硅铝酸盐的矿物或者各种工业固废，通过激发剂在较低温度下发生聚合反应生成，其原料来源广泛，制备工艺简单，生产过程能耗小且碳排放量低，同时产物——地质聚合物材料，兼有陶瓷、水泥、高分子材料的特点，相比于普通硅酸盐水泥在抗压抗折等力学性能和抗酸碱侵蚀性能、冻融性能、抗碳化性能等理化性质方面有着巨大的优势，尤其是在耐久性方面，被视为或在将来代替普通硅酸盐水泥成为主要建筑材料、能够实现工业固体废物有效利用的一种新型材料。也因此成为近年来国内外新型绿色胶凝材料研究的热点。
大量的专家、学者在原料组成、配合比设计、反应机理、性能测试与优化、各种形式的应用等方面（结构形成的微观机理）开展了大量研究工作，积极探索以期实现地质聚合物的大规模推广和应用，为低碳节能绿色环保的可持续经济发展助力。
1.2意义
本课题将在当前研究的基础上进一步利用废弃混凝土粉体制备地质聚合物材料，并尝试利用粉煤灰和二灰碎石粉体对材料进行改性，通过对材料性能的研究反馈进行优化调整以获取最佳配合比设计，完善地质聚合物材料制备的实践数据；同时本课题依托南京市交通科研项目（公路改扩建工程固体废料绿色循环与高质利用关键技术研究及应用），研究结果可服务于实际工程问题的解决，既是对本人工程及科研工作能力的培养，也是为地质聚合物材料的推广应用作出贡献。
二、课题关键问题及难点：
本课题中，地质聚合物材料的制备过程和力学性能测试已经有完善的试验流程和丰富的实操经验，因此不存在较大难度。课题的关键问题同是也是本课题的主要难点是怎样合理设计配合比和养护条件中的各项因素，从而得出废弃混凝土粉体基地质聚合物的最佳配比、最佳的制备工艺条件以及改性方式。
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