地聚合物是一种环保节能的新型硅铝酸盐建筑材料。早期地聚合反应过程是决定地聚合物结构和性能的重要阶段,研究这一过程的发生机理和调控方式对促进地聚合物材料的广泛应用有重要意义。为加强对早期地聚合反应的阶段和特征的研究,本文聚焦偏高岭土单一原料体系,对原料溶解特性、产物化学结构、物相空间演化、阶段反应特征四个方面开展研究。研究揭示了早期地聚合反应中的两种化学聚合模式、三种自失水机制及三类孔隙的成因;提出了凝胶产生过程的空间构建规则;完善了地聚合反应中六个阶段的物理化学变化机理和关键影响因素。本文的主要研究工作和创新成果有:（1）通过分析偏高岭土在不同激发剂中硅铝离子的溶出速率和相关性,探究偏高岭土的溶出特性和碱激发剂中各离子对溶解效果的调节作用,发现偏高岭土中的铝元素的溶出速率快于硅元素且保持固定比例,早期提供丰富的硅酸根离子可使化学聚合过程提前,并通过溶解平衡抑制和延缓硅元素的溶出。（2）对反应体系中的物相、特征官能团和硅铝结构单元进行演化过程分析,以探究化学聚合和结构破坏的机理,发现体系失水会使反应体系的结晶度降低,导致化学聚合模式从自由有序链接转变为就近无序链接,以修补局部结构的缺陷损伤;两种聚合模式分别伴随不同的化学失水阶段,且失去化学结合水比脱羟基失水更早完成。（3）对反应体系的体积稳定性和液相的分布状态变化进行表征,研究了凝胶生长和孔隙结构形成的过程,发现凝胶颗粒生长形成坚固基体时遵循先固定残渣并固化形成骨架,再密实填充的空间规律;凝胶生长时基体内部毛细压力、骨架强度的不均匀性产生不均匀应力和结构损伤,呈现为凝胶孔-塌缩孔-撕裂孔的演变。（4）通过早期地聚合物过程中固化和失水现象的特征和指标,分析了反应阶段的划分依据和阶段特征,发现早期地聚合反应可划分为六个化学变化阶段:溶解和拆解,成核过程,自由短程有序聚合,受限的短程有序聚合,第二次溶解平衡,长程无序聚合阶段;阶段特征依次为粘稠浆体、初凝和固化、表面出现泌水孔、基体发生自收缩、失水速率极低、强度二次提升。