地质聚合物由含活性硅铝盐物质（工业固废、尾矿等）制备而成的非晶态网络特征胶凝材料，是一种应用广泛的新型材料，具备原料来源丰富、价格低廉，工艺简单, 节能降耗, 减排降碳, 绿色环保的特点。本课题开展了植物-矿物纤维改性增强、植物-矿物-有机纤维改性增强地聚物的新研究，解决地聚物固有的脆性问题，有利于提升地聚物的机械强度和耐久性，从根本上延长地聚物的使用寿命；同时，为了扩展地聚物的功能性，促进地聚物多元化发展，提出调湿和吸附功能化改性技术、杀菌抗菌改性技术。在深入揭示性能调控及优化的微观机制基础上，拓展其在交通、室内墙体等领域的应用。主要结论为： （1）提出了一种更为环保的固废竹粉制备高性能竹粉源纤维素纳米纤维（CNF）的酸解法。制得CNF中纤维素含量与传统酸解法相比，具有相当得纤维素含量，同时具备更高的结晶度，因此具有更好的耐腐蚀、侵蚀能力。 （1）在增韧方面，基于植物、矿物、有机纤维复合改性方式制备力学性能优越、抗腐蚀地聚物路面材料。PP与PVA纤维，硅灰石纤维和植物纤维均可降低地聚物的收缩率。减缩效果遵循以下顺序：PP和PVA纤维，植物纤维和硅灰石纤维。加入纤维可以提供足够的纤维-基体相互作用来传递应力，确保有效的开裂后行为的最佳纵横比，还可以防止骨料与地聚物基体分层，抑制裂缝的产生。 （2）在力学性能方面，通过协同加入植物-矿物纤维、植物-矿物-有机纤维增强MK基地聚物。通过对竹粉固废表面改性得到竹粉源纤维素纳米纤维（CNF），依据纤维物化特性，通过组成设计、颗粒群优化，多尺度调控材料微结构，实现多类型纤维协同强化，论证协同作用机制。经搅拌和超声处理CNF可均匀分散在水和激发剂中。植物-矿物纤维复合作用下可使地聚物抗压和抗折强度分别提升76.1%和135.5%。植物-矿物-有机纤维符合作用下可使地聚物强度提升90~160%。 （3）在盐溶液服役条件下耐蚀性能方面，探究典型盐溶液服役条件下胶凝材料耐蚀性、结构稳定性与盐溶液稳定性提升技术。研究产物组成/微结构溶蚀/开裂风险/离子迁移规律/微观结构演变等对耐久性的影响。 （4）在吸附性能方面，开发具有优良的Pb2+吸附性能的海藻酸钠-壳聚糖地聚物复合材料。通过配合比优化设计实现物理成孔，通过表面活性剂实现化学成孔，通过大分子杂化手段实现重金属离子吸附功能。用准二阶动力学模型和Freundlich模型较好地描述了动力学过程。另外，以地聚物为胶凝材料，调整浆骨比，制备出一种透水-净水路面砖，实现优良透水能力的同时兼具对重金属离子的吸附，提高净水能力，有利于保护水资源，实现国家的可持续发展。 （5）在调湿、保温性能方面，提出一种复合地聚物轻质调湿保温材料的制备新方法。以地聚物为胶凝材料，聚苯颗粒为粗骨料并添加CaCl2改性硅藻土提升调湿性能，同时改变材料孔隙结构，制备兼具调湿与保温功能的地聚物复合墙体材料。样品饱和吸湿比达到13%以上，完全放湿比达到4.5%以上，高于传统调湿墙体材料。 （6）在重金属/有毒废弃物固封方面。地聚物可高效固化铅离子与钡离子，固化阴极管玻璃废料，5%掺量时达到国际标准，并提高地聚物耐高温侵蚀性能。 （7）地聚物产品成本低，功能丰富，具有很强的市场竞争力，相比传统胶凝材料可节约80%能源和减少50~80%碳排放。目前，上述部分研究成果已有应用。植物-矿物纤维改性增强、植物-矿物-有机纤维改性增强地聚物应用于重载路面相对市场上C60水泥混凝土成本可降低11%；吸附性能优良的地聚物复合材料应用于透水-净水路面砖以提升路面材料的水质净化能力，其成本相比水泥基透水砖可降低29%；调湿保温性能改性的功能化地聚物应用于兼具调湿、保温功能的墙体材料相比离心高温玻璃棉墙体保温隔热板成本可降低60%。地质聚合物可以有效固封重金属。地聚物复合材料性能优化后拓展了其在路面材料，墙体材料等方面的应用，可实现其在交通领域及生活居住环境中的应用价值，具有明显的经济、社会、环境效益，市场前景较为广阔。