高活性γ-硅酸二钙的制备及其在混凝土中的应用技术研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

伽马硅酸二钙是低温稳定型硅酸二钙，500℃以下稳定。结构和橄榄石相似丶斜方晶系。存在于配料不当或煅烧温度过低，冷却过慢的硅酸盐水泥熟料中。当β型转化为γ型时体积增大11％。故少量转变时使用c2s晶体受强大张应力而导致晶体表面开裂，大量转变时，尝试熟料崩裂成粉状，制得的水泥强度较低。

特殊的晶体结构，使得γ-c2s具有较低的水化活性和较高的碳化活性，其在水泥混凝土中应用的研究还在起步阶段，目前仅看到γ-c2s应用于高耐久性混凝土的报道，对其在水热和碳化养护时的反应机理还有许多需要进一步探索的地方。

在cao-sio2系统中，存在四种二元物相，它们分别是cs、c3s2、c2s丶c3s。其中cs和c3s2是非水硬性的，一般不出现在硅酸盐水泥当中，而c3s和c2s是硅酸盐水泥中的主要的水硬性物相，它们复杂的固溶体被称为“阿利特”和“贝利特”。

c2s在普通硅酸盐水泥中的含量约为10-40%，主要以β相存在，纯c2s共有5种晶型（α-，αh’-，αl’-，β-，γ-）。γ-c2s是c2s几种晶型中水化活性较差的一种，通常被认为是无水化活性的。因此，在水泥熟料的生产工艺中，一般采用在500℃以上急速冷却的制度，使得c2s的晶型转变来不及完成，更希望生成β-c2s而避免γ-c2s在水泥熟料中生成。

2. 研究的基本内容与方案

1设计的基本内容：

(1)查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于5篇，完成开题报告。

(2)按照ca/si=2配制原料，制备出γ-c2s和β-c2s，测试其晶型和f-cao含量，并将二者磨至相近的粒度。

3. 研究计划与安排

（1）第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告;

（2）第4-9周，完成γ-硅酸二钙合成实验，研究γ-硅酸二钙与二氧化碳的反应机理；

（3）第10-12周，完成金属离子掺杂改性γ-硅酸二钙，掌握与二氧化碳具有高反应活性的γ-硅酸二钙结构调控方法；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王玉琳。混凝土碳化影响因素研究综述[j].连云港化工高等专科学校学报，2002，15（2):42-4.

[2]zadova,gazeevv,pertsevn,etal.calcioolivine,γ-ca2sio4,anoldandnewmineralspecies[j].geologyoforedeposits,2009,51(8):741-9. [3]zadova,gazeevv,pertsevn,etal.discoveryandinvestigationofanaturalanalogofcalcio-olivine(γ-ca2sio4);proceedingsofthedokladyearthsciences,f,2008[c].springer.

[4]gobechiyae,yamnovan,zadova,etal.calcio-olivineγ-ca2sio4:i.rietveldrefinementofthecrystalstructure[j].crystallographyreports,2008,53(3):404-8.