本研究基于地质聚合反应原理和树脂固化交联反应原理,提出了利用地质聚合物和树脂作为胶凝剂固化安山岩石矿微细固废的研究思路。以浙江某碎石有限公司破碎车间除尘器粉尘为试验原料,开展了地质聚合物-微粉复合材料和不饱和树脂基聚合物-微粉复合材料的试验研究;探究了碱激发剂种类、微粉添加量、玻璃纤维添加量、微粉改性制度等因素对地质聚合物抗压强度的影响;考查了树脂种类及相对含量、苯乙烯含量、养护温度对不饱和树脂基聚合物抗压强度的影响。以碱激发剂种类为试验因素,聚合物试块抗压强度为检测指标,在温度为80℃、湿度为80%的条件下,各碱激发剂对低钙粉煤灰激发效果由好到差顺序为:K-水玻璃>Na-水玻璃>工业级NaOH;以K/Na-水玻璃为碱激发剂时,聚合物的抗压强度随水玻璃模数升高而降低,随粉煤灰与水玻璃质量比的增加而升高,聚合物抗压强度的变化趋势基本一致;K-水玻璃聚合物试块的3d、7d抗压强度要高于Na-水玻璃聚合物试块的抗压强度;通过添加与水玻璃阳离子对应的ROH降低水玻璃模数,NaOH相比较KOH而言,吸水性低、安全性高,故以Na-水玻璃做为粉煤灰的碱激发剂。当Na-水玻璃模数为1.0、水玻璃固体含量为36%时,微粉粒度越小,聚合物抗压强度峰值对应的微粉取代量越少;当微粉粒度分别为-0.045 mm、0.074-0.045 mm、+0.074mm时,聚合物抗压强度峰值对应的微粉取代粉煤灰量分别占水玻璃质量0.19、0.26、0.26。确定微粉粒度为-0.045 mm,地质聚合物-微粉复合材料的抗压强度随玻璃纤维添加量的增加先减小后升高,当玻璃纤维添加量分别为水玻璃质量的0.019和0.013时,聚合物对应得到3d、7d抗压强度峰值。微粉经偶联剂改性后,分散性变好,微粉团数量减少,聚合物抗压强度明显提高;微粉粒度越小,改性效果越明显;当偶联剂与微粉质量比为0.025时,聚合物试块取得抗压强度峰值,且-0.045 mm微粉对应聚合物的抗压强度最高;以树脂种类为试验因素,不饱和树脂基聚合物抗压强度为检测指标;在80℃养护条件下,随着微粉与树脂质量比的增加(η=1.0-2.5),环氧树脂基聚合物抗压强度曲线呈上凸形,不饱和树脂基聚合物抗压强度曲线呈下凹形变化规律,且不饱和树脂基聚合物抗压强度大于环氧树脂基聚合物抗压强度。在80℃养护条件下,当微粉与168不饱和树脂质量比为1.0-1.6、1.7-2.5和2.6-3.0时,树脂相对含量减少,决定聚合物抗压强度的主要因素不同,聚合物试块的抗压强度曲线呈不同变化规律,当微粉与树脂质量比为2.5时,聚合物试压强度最大,为87.43 Mpa。考查了苯乙烯添加量对不饱和树脂基聚合物-微粉复合材料抗压强度的影响;在微粉与树脂质量比为3.0的情况下,当苯乙烯添加量占不饱和树脂质量的6.5%时,聚合物试块得到最大抗压强度值,约为85 MPa;添加量过高时,部分苯乙烯会自聚为聚苯乙烯,且苯乙烯挥发会造成聚合物体积收缩,试块抗压强度降低。考查了养护温度对不饱和树脂基聚合物-微粉复合材料抗压强度的影响;聚合物抗压强度曲线在不同养护温度下变化规律不同;养护温度不同,树脂浆体内低分子物质挥发量不同、固化剂的分解速率和树脂固化速率不同,导致聚合物网络结构的大小和均一性有所差异;当养护温度为60℃,微粉与树脂质量比为2.4时,聚合物抗压强度最大,为94.63 Mpa。在单因素试验的基础上,采用响应面法分析了三种因素的内在交互作用,通过试验分析可知苯乙烯添加量和微粉与不饱和树脂质量比的交互作用对聚合物的抗压强度有显著影响;模型得到最佳试验配方为苯乙烯添加量占树脂质量5.5%、养护温度为36℃、微粉质量与树脂质量比为1.7,验证试验结果与模拟值误差小于2%。地质聚合物-微粉复合材料抗压强度满足C20混凝土标准,不饱和树脂基聚合物-微粉复合材料满足JC/T 908-2013及GB 50212-2002强度等相关要求。该论文有图46幅,表19个,参考文献107篇。