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作者：范利丹;苏洲虎;余永强;杨杰;张纪云;徐峰;
单位：河南理工大学土木工程学院;河南省地下空间开发及诱发灾变防治国际联合实验室;
摘要：地聚合物具有高强早强、耐火隔热和低碳利废等优良性能，但本征脆性限制了其在建材领域的应用，利用纳米材料对地聚合物进行改性增强是完善其性能的有效手段。本文在阐述地聚合物地聚合反应机理基础上，针对纳米材料增强地聚合物材料的研究和应用，分析了纳米材料对地聚合物力学性能的影响，并对其增强增韧机理进行了总结。综合分析后得出，纳米材料主要有颗粒状、管/纤维状和片状，其中纳米SiO_2因其性能优良，是改善地聚合物材料性能的常见选择；碳纳米管和纳米碳纤维因其长径比较大，并且具有较高的抗拉强度，分散于地聚合物中可有效地提高力学性能；针对不同的地聚合物基体，纳米材料的掺量和改性机理也存在差别；纳米材料的填充作用、晶体成核作用和地聚合反应可以有效提高地聚合物密实度，同时长径比大的纤维状或管状纳米材料的桥接作用，可有效阻止微裂缝的发展。此外，本研究还探讨了纳米材料增强地聚合物的现存挑战：纳米材料的设备、技术成本高昂，限制了其推广应用；纳米材料在地聚合物的分散工艺和表征技术，以及纳米材料和地聚合物的协同性仍是当前研究的热门内容；寻求价格低廉、操作简单、安全高效的分散工艺以及完备的表征技术较为必要，探索纳米材料与地聚合物的协同性有助于更好地利用纳米材料来增强地聚合物。
关键词：地聚合物;;纳米材料;;增强改性;;物理改性;;化学改性
基金资助：国家自然科学基金青年基金项目(52208244);; 河南省科技攻关项目(222102320034,212102310974)
