งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการสังเคราะห์วัสดุที่มีน้ำหนักเบาจากดินเบาแหล่งลำปาง โดยใช้ปฏิกิริยาปอซโซลานิกและปฏิกิริยาโพลิเมอร์ไรเซชัน เนื่องจากว่าในดินเบาลำปางมีองค์ประกอบทางแร่เป็นแร่ดินหลายชนิดและมีประกอบด้วยซิลิกาที่อยู่ในรูปกึ่งสัณฐานอยู่ด้วย ดินเบาลำปางจึงจัดได้ว่าเป็นวัสดุปอซโซลาน โดยสามารถใช้ซิลิกอนและอะลูมิเนียมไอออนได้ในสภาวะที่เป็นเบส ทำให้เกิดเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดซิลิเกตไฮเดรต หรืออะลูมิโนซิลิเกตไฮเดรต และสารเชื่อมประสานชนิดอะลูมิโนซิลิเกตจีโอโพลิเมอร์ได้ สำหรับการสังเคราะห์วัสดุจีโอโพลิเมอร์ที่มีน้ำหนักเบา ได้ใช้วัตถุดิบตั้งต้นสองชนิดคือดินเบาแหล่งลำปางและเถ้าแกลบ โดยใช้อัตราส่วนโดยโมลของซิลิกาต่ออะลูมินาในช่วง 13.0-33.5 และของโซเดียมออกไซด์ต่ออะลูมินาในช่วง 0.7-3.0 ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาปัจจัยของความละเอียดของดินเบา อุณหภูมิในการเผาแคลไซด์ดินเบา ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และโปแตสเซียมไฮดรอกไซด์อัตราส่วนระหว่างดินเบาและเถ้าแกลบ อุณหภูมิและเวลาในการบ่มวัสดุ โดยศึกษาสมบัติเชิงกลเชิงความร้อนและโครงสร้างจุลภาคของวัสดุจีโอโพลิเมอร์ จากผลการทดลองพบว่าวัสดุจีโอโพลิเมอร์ที่กระตุ้นด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ให้ค่าความแข็งแรงทนต่อการกดอัดมากกว่าวัสดุที่กระตุ้นด้วยสารละลายโปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ โดยอุณหภูมิและเวลาบ่มวัสดุที่เหมาะสมคือที่อุณหภูมิ 75 องศาเซลเซียสและ 5 วันตามลำดับ และมีอัตราส่วนระหว่างซิลิกาต่ออะลูมินาเท่ากับ 13 และมีอัตราส่วนระหว่างโซเดียมออกไซด์ต่ออะลูมินาเท่ากับ 1 ซึ่งจะทำให้ได้วัสดุจีโอโพลิเมอร์ที่มีความหนาแน่นโดยรวมเท่ากับ 880 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร และมีความแข็งแรงทนต่อการกดอัดเท่ากับ 1.5 เมกะปาสคาล และเมื่อผสมเถ้าแกลบกับดินเบาในอัตราส่วน 40 ต่อ 60 ซึ่งจะทำให้ได้อัตราส่วนระหว่างซิลิกาต่ออะลูมินาเปลี่ยนไปเป็น 22.5 และอัตราส่วนระหว่างโซเดียมออกไซด์ต่ออะลูมินาเป็น 1.7 จะทำให้ค่าความแข็งแรงทนต่อการกดอัดเพิ่มขึ้นเป็น 2.4 เมกะปาสคาล และมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเป็น 1,010 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร นอกจากนี้ยังพบว่าความแข็งแรงและความแน่นตัวของวัสดุจีโอโพลิเมอร์ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างโซเดียมต่ออะลูมินา โดยความหนาแน่นตัวจะมีลดลงเมื่ออัตราส่วนดังกล่าวลดลง สำหรับการสังเคราะห์วัสดุที่มาจากปฏิกิริยาปอซโซลานิกได้ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการสังเคราะห์ คืออุณหภูมิในการเผาแคลไซด์ดินเบา ปริมาณแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ อุณหภูมิและเวลาในบ่ม จากผลการทดลองพบว่าวัสดุที่มีน้ำหนักเบาที่มีคุณภาพดีได้จากการใช้ดินเบาที่ผ่านการเผาแคลไซด์ที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส และใช้อัตราส่วนระหว่างแคลเซียมออกไซด์ต่อซิลิกาเท่ากับ 0.3 โดยใช้อุณหภูมิในการบ่มที่ 130 องศาเซลเซียส ทำให้ได้วัสดุที่มีความแข็งแรงทนต่อการกดอัดเท่ากับ 10 เมกะปาสคาล และมีความหนาแน่นโดยรวมเท่ากับ 870 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร จากการพิจารณาจากสมบัติเชิงกลและเชิงความร้อนของวัสดุที่ได้จากการสังเคราะห์ทั้งสองวิธีดังกล่าว พบว่าวัตถุดิบตั้งต้นชนิดดินเบาเหมาะกับการเตรียมวัสดุที่มีน้ำหนักเบาโดยใช้ปฏิกิริยาปอซโซลานิกมากกว่าปฏิกิริยาโพลิเมอร์ไรเซชันในทุกกรณี