钙基地聚合物（Calcium-based geopolymer）是指以天然铝硅酸盐矿物或工业固体废弃物为主要原料，复合以钙组分，在适量的碱性激发剂作用下生成以无机聚合物为主要产物的水硬性胶凝材料。钙基地聚合物原材料来源广泛、制备工艺简单、绿色环保，同时具有许多优异的性能，是一种可持续发展的工程材料，在航空航天、汽车和非铁铸造等领域均有非常广阔的应用前景。　　本文围绕钙基地聚合物孔结构与力学性能关系研究这一课题，以矿渣、偏高岭土和粉煤灰为原材料，在常温下经氢氧化钠和硅酸钠复合激发制备了钙基地聚合物，系统地研究了钙基地聚合物孔隙结构特征，利用氮气吸附法测试了钙基地聚合物孔隙结构，对其孔隙形态和孔结构参数进行系统研究；针对钙基地聚合物孔隙结构复杂、不规则的特点提出采用分形维数对其定量描述，并研究了分形维数与孔结构参数及宏观力学性能之间的关系；利用灰色系统理论，分析钙基地聚合物孔结构参数、分形维数和孔径分布对钙基地聚合物28 d抗压强度的影响，找出影响程度较大的因素，建立GM（1，N）多因素的灰色强度预测模型。本文取得的主要研究成果如下：　　（1）钙基地聚合物孔隙吸附等温线整体形态呈反“S”型，曲线形态与IUPAC分类的Ⅳ型最为接近，具有明显的滞后回线，表明钙基地聚合物孔隙均呈开放状态。钙基地聚合物孔隙结构可分为两种类型，主要包括两端开放的圆筒状孔、平行壁的狭缝状孔和细颈广体的墨水瓶形孔隙。钙基地聚合物孔隙直径分布范围在3～180 nm，孔径呈现多峰分布的特征。钙基地聚合物中主要存在无害孔和少害孔，同时还有一定数量的有害孔；其主孔位于3～100 nm范围内，孔径＜100 nm的无害孔和少害孔提供了主要的孔比表面积和孔隙空间。　　（2）钙基地聚合物孔隙结构具有多重分形特征，根据孔隙的分形维数可以定量表征孔隙复杂程度和非均质性。通过FHH模型计算得到的分形维数在2～3之间，由热力学模型计算得出的多个钙基地聚合物样品分形维数大于3。钙基地聚合物孔隙分形维数与孔比表面积、总孔体积、平均孔径有密切关系，孔比表面积和总孔体积越大，平均孔径就越小，分形维数越大，孔隙结构越复杂。钙基地聚合物孔隙分形维数与宏观力学性能有一定的联系，分形维数越大，孔隙结构复杂程度增加，钙基地聚合物力学性能提高。　　（3）基于灰色系统理论，对钙基地聚合物孔结构特征参数与其力学性能的灰关联分析，得到了钙基地聚合物孔结构特征参数中影响钙基地聚合物28 d抗压强度的主要因素，选取影响程度较大的七种指标，建立了GM（1，8）强度预测模型，该模型模拟精度较高，具有一定的实际意义。