生態(tài)膠凝材料又稱為無熟料膠凝材料，是從硅酸鹽水泥發(fā)展而來的，以磨細的�；�高爐礦渣、粉煤灰、煤矸石等火山灰質(zhì)混合材料為主要原料和激發(fā)劑，按照適當(dāng)比例配合，共同磨細成具有水硬性或氣硬性的膠凝材料（如石膏礦渣水泥、石灰礦渣水泥、堿礦渣水泥、鋼渣水泥、粉煤灰水泥）[1-3]。具有高*度、高耐久性、生產(chǎn)工藝簡單、充分利用工業(yè)廢渣等顯著優(yōu)點，越來越受到重視[4]。
　　1 研究生態(tài)膠凝材料的重要性
　　水泥是目前我國土木工程領(lǐng)域使用量*大的工程材料，2018年水泥生產(chǎn)量達到22.98億立方米，比2017年增長3.11%。伴隨著新舊動能轉(zhuǎn)換和城市基礎(chǔ)建設(shè)的加快發(fā)展，對水泥的需求將保持增長。但是生產(chǎn)水泥采用兩磨*燒工藝嚴(yán)重消耗能源，產(chǎn)生的二氧化碳氣體（CO2）、硫化氫氣體（H2S）污染大氣環(huán)境，增加溫室氣體排放;生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵增加空氣中PM2.5的含量。生產(chǎn)水泥的過程嚴(yán)重污染環(huán)境破壞生態(tài)，減少甚至停止水泥的生產(chǎn)，改善人民居住的生態(tài)環(huán)境是政府正在采取的措施。尋找可替代水泥的膠凝材料滿足混凝土工程建設(shè)的需要迫在眉睫。另*方面，我國工業(yè)固體廢物年產(chǎn)生量約33億噸，歷史累計堆存量*過600億噸，占地*過200萬公頃，不僅浪費資源、占用土地，而且已經(jīng)嚴(yán)重危害到生態(tài)環(huán)境和人民健康安*[5]。盡管經(jīng)過了幾十年對工業(yè)固廢的處置和利用，但是對固體廢棄物的利用率僅有10%，與發(fā)達國家有顯著差距[6]。
　　研究利用具有潛在水硬性和火山灰特性的工業(yè)廢渣，不使用硅酸鹽水泥熟料，生產(chǎn)環(huán)保節(jié)能利廢的復(fù)合膠凝材料替代水泥，具有重要的環(huán)保意義和經(jīng)濟價值;對節(jié)約資源能源、維持生態(tài)平衡和促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。另*方面，采用工業(yè)廢棄物制作混凝土，實現(xiàn)再生資源的循環(huán)利用，減少固體廢棄物占地危害，為人類健康提供安*可靠的空間，具有重大的社會意義和廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。
　　2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
　　2.1 國外研究概況及水平
　　通過激發(fā)劑獲取膠凝材料的研究在上世紀(jì)成為熱門。德國學(xué)者Kuhl*初開始研究氫氧化鉀激發(fā)礦渣膠凝材料的凝結(jié)性能，這是研究者們*次將堿作為膠凝材料的原材料進行研究[7]。Chassevent 對氫氧化鉀和碳酸鈉溶液激發(fā)礦渣的反應(yīng)活性進行了研究;比利時的Purdon研究了氫氧化鈉激發(fā)礦渣和堿性鹽材料，提出了堿激活理論，即用氫氧化鈉使膠凝材料中的化合物溶解，形成偏鋁酸鈉和硅酸鈉，再與氫氧化鈣反應(yīng)，形成鋁酸鈣和硅酸鈣凝膠，促使膠凝材料硬化，并再次得到氫氧化鈉[8]。因此，氫氧化鈉在膠凝材料硬化的過程中，起到了催化劑的作用。烏克蘭Glukhovsky教授使用氫氧化鈉或水玻璃作為激發(fā)劑，來激發(fā)碎石、鍋爐渣、生石灰或高爐礦渣微粉的混合物，得到抗壓*度高達120MPa，穩(wěn)定性良好的膠凝材料，他們通過進*步研究證明這種膠凝材料與硅酸鹽水泥*樣，既能在水中和自然條件下硬化，也能在蒸汽養(yǎng)護和高壓處理條件下硬化。進入21世紀(jì)，由于國外的基本建設(shè)發(fā)展緩慢，對無水泥熟料膠凝材料的研究，特別是其在不同環(huán)境下性能的研究趨于淡化。
　　2.2 國內(nèi)研究概況及水平
　　我國對無熟料膠凝材料研究始于20世紀(jì)80年代，許多研究者對堿激發(fā)劑進行了大量研究[9]。李永德采用不同堿溶液或組合堿對礦渣和粉煤灰進行激發(fā)，結(jié)果表明，組合堿對礦渣和粉煤灰混合料的作用效果優(yōu)于單*使用相同濃度的堿。鄭州大學(xué)盧紅霞、西安建筑科技大學(xué)徐德龍、哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄭文忠、同濟大學(xué)王培南、武漢工業(yè)大學(xué)袁潤章等人各自提出了適合原材料的配合比及堿激發(fā)摻料的配比;萬小梅等深入研究了堿激發(fā)膠凝材料制作的混凝土的耐久性能及耐高溫性能，為無熟料膠凝材料在混凝土中推廣應(yīng)用進行有益的探索[10]。
　　3 研究展望
　　 生態(tài)膠凝材料目前在我國沒有得到大規(guī)模應(yīng)用，主要原因在于理論與實踐的研究有待深入，包括以下兩個方面：
　　（1）深入系統(tǒng)研究礦渣鋼渣石膏等原材料的基礎(chǔ)性
　　能;開發(fā)能在工程中應(yīng)用的外加劑如減水劑、緩凝劑、抗凍劑、減縮劑等。
　�。�2）深入持久的研究生態(tài)膠凝材料的耐久性能，為工程結(jié)構(gòu)的可靠性和服役安*提供理論支持和方向;加快制定生態(tài)膠凝材料及其相關(guān)制品像生態(tài)膠凝砂漿、生態(tài)膠凝混凝土的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保其在行業(yè)市場的準(zhǔn)入和安*使用。