多元胶凝材料水化特性与微结构演变研究开题报告

全文总字数：4407字

1. 研究目的与意义（文献综述）

混凝土是我国土木工程建设的重要基础性材料，使用量最大，应用面最广，生产成本较低，便于取材，使用便捷，性能稳定，且适用性强，因此作为混凝土主要胶结材料的水泥用量一直居高不下。

但是水泥生产、应用时伴随着巨大的能源消耗以及温室气体排放。水泥的制造工艺（两磨一烧）过程中需要消耗大量不可再生的自然资源和化石能源，同时会产生大量的温室气体，不符合我国绿色可持续发展的政策方针。从世界范围来看，平均每生产 1 吨水泥熟料要消耗 1.2 吨优质石灰石，消耗 60-130 kg 的燃料和 110 k w·h 的电力，产生 1 吨 co₂，此外还将排放 0.74 kg 的 so₂，1.5 kg 的 no_x 和大量粉尘，可见水泥生产给资源和环境所带来的巨大压力。

伴随着改革开放以来建筑产业的蓬勃发展，我国的水泥生产量和消费量也快速攀升。据国家统计局数据显示，从 2011 年至今，我国水泥年产量已连续5年超过 20 亿吨，占世界水泥总产量的 50%以上，稳居世界第一。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：研究水泥、粉煤灰、矿粉多元胶凝材料体系水化特性与微结构演变，分析粉煤灰、矿粉的掺入对体系水化特性以及微结构演变的影响。

目标：明确不同粉煤灰、矿粉掺量时的粉煤灰-水泥、矿粉-水泥以及粉煤灰-矿粉-水泥多元胶凝材料体系的水化特性，以及微结构演变。明确粉煤灰、矿粉的引入对体系水化放热、水化程度等水化特性以及孔结构、微观形貌等微结构演变的影响；设计优化多元胶凝材料体系配合比。

拟采用的技术方案：

3. 研究计划与安排

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，并完成开题报告，根据参考文献，从工作性能角度确定适合的水胶比，并确定较佳的矿物掺合料比例；

第4-6周：根据配合比，制备成型试块，并测试对比其力学性能；

第7-9周：测试对比不同胶凝体系水化特性；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] gruskovnjak a, lothenbach b, winnefeld f, et al. hydration mechanisms of super sulphated slag cement[j]. cement and concrete research, 2008, 38(7):983-992.

[2] xu q, hu j, ruiz j m, et al. isothermal calorimetry tests and modeling of cement hydration parameters[j]. thermochimica acta, 2010, 499(1-2):91-99.

[3] d'aloia l, chanvillard g. determining the “apparent” activation energy of concrete: ea—numerical simulations of the heat of hydration of cement[j]. cement and concrete research, 2002(8):1277-1289.