which resulted in the strength development.When its modulus below the optimum value,the defects such as pores diameter increased,and the contacting area of the polymer on the surface of the tuff particles decreased,resulting in a strength deterioration.When the modulus of activator were 0.150 and 0.080,the strength development occurred between 3 days and 7 days.When the modulus of activator were 0.050,0.042 and 0.034,the strength development mainly occurred between 7 days and 14 days.The pH value variety of the leaching solution generally corresponded to the strength development.The strengths increased being attributed to the consumption of OH'in the polymerization and polycondensation stages.While,too high pH may result in that the production in the polymerization and polycondensation stages were depolymerized,and the electrostatic repulsion increased,thus the strengths of tuff polymer reduced KEY WORDS Tuff powder:Activator modulus:Compressive strength:Microstructure characterization: Mechanism of strength development 干法生产机制砂石需要经过分级破碎、筛分等工序，过程中会产尘机制砂石总质量 约20%的石粉四。广泛分布在黄河流域的凝灰岩，已成为该地区机制砂炻的重要原材料引。 所以，在该地区每年会因为生产机制砂石产生大量的凝灰岩石粉，其大多通过真空集尘装 置收集山。收集的凝灰岩石粉粒形为尖锐的片状，粒径小天机制砂的最小粒径(0.15 m)，并掺杂了黏土颗粒，若用于制备混凝土，则会因吸附减水剂和不规则的粒形影响 混凝土的和易性4，。石粉的堆存又会造成大气、士壤、水源等环境污染，目前尚缺少有效的 再利用方法。 国内外的众多学者在研究中发现，粉煤灰、高炉们渣等许多硅铝含量高的固体废弃物 可以通过碱激发的方式制备地聚合物(Geopolymer,该方法为凝灰岩石粉的二次利用提 供了参考。目前，己经对不同地聚合物材料的活健激发方法、养护条件和材料性能等方面展 开了研究。研究对象包括：治金、发电等业副产品（如粉煤灰、硅灰和高炉矿渣等）、矿山 开采废料（岩石碎屑、粉末）、天然火山灰和腰烧黏土（偏高岭土）。Shi和Robert(2O01) 研究并比较了机械、热处理、化学激发三种激发天然火山灰活性的方法，发现化学激发方法 在效果、花费和可行性皆为最优阿。张云升等人(2008)以偏高岭土为原材料制备地聚合物， 发现n(SiO2)/n(AlzO3)=4.5、nNaQ)/nl2O3)=0.8、n(H,O)/nNaO)=5.0时性能最优，并建立 了其分子结构模型。Oh笔XQ10)研究了高炉矿渣和粉煤灰基地聚合物的强度和结晶 相的发展，发现在碱激发矿渣水泥和粉煤灰基水泥中均形成了水滑石。Dali等人(201) 研究了激发剂种类、式和用量对碱激发天然火山灰强度的影响，发现KOH比NaOH溶液 具有更好的激发效果。在60℃条件和激发剂模数为2.1时，得到地聚合物强度最高。施惠 生等人(2013对碱组分、硅铝组分、钙组分和水在粉煤灰基地聚合反应中的作用进行综述 o。Cheng等义315)研究了SiO2/Na,O摩尔比对碱激发偏高岭土的影响，发现最佳 SiO,Na0摩尔比为1.93u。Ikmal Hakem等人(2020)研究了碱激发矿渣在 800~1200C下的微观结构和孔隙演化，发现在高温环境下孔隙和晶相的演变引起内部应 变的发展2。Katrijn等人(2020)研究了NaOH用量对疏酸盐碱激发高炉矿渣和磷石膏 水化过程、矿物成分、孔隙率和强度的影响13引。Aleksandar等人(2020)使用铝酸盐对天然 斜发沸石地聚合物的性能作了优化，将其强度最大提升了接近3倍，生成物更加稳定并且 减少了材料的收缩率141。郭晓潞等人(2020)发现3D打印粉煤灰基地聚合物的流变性能随 着硅酸镁铝外加剂掺量的增加而增加，且随着静置时间呈现增长趋势阿。杨凯等人 (2021)研究了矿渣/偏高岭土复合胶凝材料的干燥收缩机理，发现过高碱当量与过长高 温养护时间会降低干缩16)。但是，凝灰岩是一种火山碎屑岩，由火山喷出后的火山灰和砂 胶结而成，其破碎过程中产生的粉末在矿物组成、形成过程等方面，与目前已开展大量研 究的地聚合物材料不同，其能否通过碱激发的方法形成聚合物胶凝材料，相关研究较少。which resulted in the strength development. When its modulus below the optimum value, the defects such as pores diameter increased, and the contacting area of the polymer on the surface of the tuff particles decreased, resulting in a strength deterioration. When the modulus of activator were 0.150 and 0.080, the strength development occurred between 3 days and 7 days. When the modulus of activator were 0.050, 0.042 and 0.034, the strength development mainly occurred between 7 days and 14 days. The pH value variety of the leaching solution generally corresponded to the strength development. The strengths increased being attributed to the consumption of OH- in the polymerization and polycondensation stages. While, too high pH may result in that the production in the polymerization and polycondensation stages were depolymerized, and the electrostatic repulsion increased, thus the strengths of tuff polymer reduced. KEY WORDS Tuff powder; Activator modulus; Compressive strength; Microstructure characterization; Mechanism of strength development 干法生产机制砂石需要经过分级破碎、筛分等工序，过程中会产生占机制砂石总质量 约 20%的石粉[1]。广泛分布在黄河流域的凝灰岩，已成为该地区机制砂石的重要原材料[2, 3]。 所以，在该地区每年会因为生产机制砂石产生大量的凝灰岩石粉，其大多通过真空集尘装 置收集[1]。收集的凝灰岩石粉粒形为尖锐的片状，粒径小于机制砂的最小粒径（0.15 mm），并掺杂了黏土颗粒，若用于制备混凝土，则会因吸附减水剂和不规则的粒形影响 混凝土的和易性[4, 5]。石粉的堆存又会造成大气、土壤、水源等环境污染，目前尚缺少有效的 再利用方法。 国内外的众多学者在研究中发现，粉煤灰、高炉矿渣等许多硅铝含量高的固体废弃物 可以通过碱激发的方式制备地聚合物（Geopolymer），该方法为凝灰岩石粉的二次利用提 供了参考。目前，已经对不同地聚合物材料的活性激发方法、养护条件和材料性能等方面展 开了研究。研究对象包括：冶金、发电等工业副产品（如粉煤灰、硅灰和高炉矿渣等）、矿山 开采废料（岩石碎屑、粉末）、天然火山灰和煅烧黏土（偏高岭土）。Shi 和 Robert（2001） 研究并比较了机械、热处理、化学激发三种激发天然火山灰活性的方法，发现化学激发方法 在效果、花费和可行性皆为最优[6]。张云升等人（2008）以偏高岭土为原材料制备地聚合物， 发现 n(SiO2)/ n(Al2O3)=4.5、n(Na2O)/ n(Al2O3)=0.8、n(H2O)/ n(Na2O)=5.0 时性能最优，并建立 了其分子结构模型[7]。Oh 等人（2010）研究了高炉矿渣和粉煤灰基地聚合物的强度和结晶 相的发展，发现在碱激发矿渣水泥和粉煤灰基水泥中均形成了水滑石[8]。Dali 等人（2011） 研究了激发剂种类、方式和用量对碱激发天然火山灰强度的影响，发现 KOH 比 NaOH 溶液 具有更好的激发效果。在 60℃条件和激发剂模数为 2.1 时，得到地聚合物强度最高[9]。施惠 生等人（2013）对碱组分、硅铝组分、钙组分和水在粉煤灰基地聚合反应中的作用进行综述 [10]。Cheng 等人（2015）研究了 SiO2/Na2O 摩尔比对碱激发偏高岭土的影响，发现最佳 SiO2/Na2O 摩 尔 比 为 1.93[11] 。 Ikmal Hakem 等 人 （ 2020 ） 研 究 了 碱 激 发 矿 渣 在 800~1200℃下的微观结构和孔隙演化，发现在高温环境下孔隙和晶相的演变引起内部应 变的发展[12]。Katrijn 等人（2020）研究了 NaOH 用量对硫酸盐碱激发高炉矿渣和磷石膏 水化过程、矿物成分、孔隙率和强度的影响[13]。Aleksandar 等人（2020）使用铝酸盐对天然 斜发沸石地聚合物的性能作了优化，将其强度最大提升了接近 3 倍，生成物更加稳定并且 减少了材料的收缩率[14]。郭晓潞等人（2020）发现 3D 打印粉煤灰基地聚合物的流变性能随 着硅酸镁铝外加剂掺量的增加而增加，且随着静置时间呈现增长趋势 [15]。杨凯等人 （2021）研究了矿渣/偏高岭土复合胶凝材料的干燥收缩机理，发现过高碱当量与过长高 温养护时间会降低干缩[16]。但是，凝灰岩是一种火山碎屑岩，由火山喷出后的火山灰和砂 胶结而成，其破碎过程中产生的粉末在矿物组成、形成过程等方面，与目前已开展大量研 究的地聚合物材料不同，其能否通过碱激发的方法形成聚合物胶凝材料，相关研究较少。 录用稿件，非最终出版稿