地聚物混凝土弹性模量研究进展：影响因素和预测模型

摘要

地聚物混凝土（geopolymer concrete,GPC）作为一种绿色胶凝材料，受无定形N-A-S-H凝胶的高孔隙率结构及独特界面过渡区特征的影响，其弹性模量的形成机制及影响因素与普通硅酸盐水泥混凝土的有较大差异。对GPC弹性模量的形成机制、关键影响因素、预测模型及应力-应变关系等进行系统综述：首先，从微观结构特征、相组成之间的关系和界面过渡区的贡献三个维度分析了弹性模量的形成原因；其次，探讨了原材料特性、配合比、养护条件和龄期等参数对弹性模量的影响规律；然后，总结了经验回归法、复合材料理论模型、机器学习法和多尺度模拟技术等多种GPC弹性模量预测模型的优缺点；最后，综述了GPC的应力-应变曲线及其影响因素。研究发现，GPC弹性模量受前驱体类型、Si/Al摩尔比、养护温度及纤维掺量等因素的调控显著；现有GPC弹性模量预测模型存在普适性不足、微观机理关联薄弱等问题，未来需发展融合分子动力学与机器学习的多尺度模型，并开发智能调控体系以解决GPC早期刚度不足与脆性显著等缺陷，为综合利用GPC奠定基础。

关键词

地聚物混凝土 / 弹性模量 / 预测模型 / 微观结构 / 多尺度模型