超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)具有明显的应变硬化材料和较为优越的裂缝控制能力,能够有效地将裂缝的宽度控制在一个较小的范围内,有利于提升结构物在使用过程中耐久性,但是ECC材料的配比中含有大量的水泥,因此带来的碳排放使得材料的可持续性大大降低,而地聚物是一种用含活性硅铝成分的原料经过碱激发制备的胶凝材料,由于其可以使用粉煤灰、矿渣等工业废料而具有较为良好的可持续性,可以很好地解决传统建筑行业中水泥造成的高碳排放问题,利用地聚物取代ECC材料中的水泥基体可以大大优化ECC的可持续性,能进一步推广ECC在工程实际中的应用。基于以上思想,本文拟采用粉煤灰制备地聚物取代ECC材料中的水泥砂浆基体,研究制备超高韧性地聚物基复合材料(Engineered Geopolymers Composites,简称EGC),主要研究内容和结论如下:1.在配制复合材料之前,先对于基体的性能进行研究,以获得一个流动性较好的基体配比。通过正交试验,考虑并研究了激发剂浓度、激发剂模数以及液固比对粉煤灰地聚物流动性和力学强度的影响,得到了一个较好流动性的粉煤灰地聚物基体配比。2.通过单轴拉伸试验,研究了激发剂浓度、激发剂模数、液固比以及矿渣掺量对于复合材料的拉伸性能的影响,试验制备的复合材料大都表现出了超过3%的极限拉伸应变,达到超高韧性的要求。3.通过单轴压缩试验,研究了激发剂浓度、激发剂模数、液固比以及矿渣掺量对复合材料与粉煤灰地聚物基体抗压强度的影响,加入纤维后能够显著改善地聚物材料的脆性。4.利用三点抗折试验,研究了复合材料的抗折强度随激发剂浓度、激发剂模数、液固比以及矿渣掺量变化的情况,复合材料能将地聚物从出现裂缝即破坏的模式向延性破坏模式转变,有助于材料抗折时延性的提升。