1. 研究目的与意义
随着建设的发展，混凝土的需求量日益增加。矿物掺合料作为辅助胶凝材料来掺入混凝土，不仅能减少水泥用量、节约资源，还能在一定程度上改善混凝土性能，而硫酸盐作为化学外加剂能激发掺合料的水化活性。掺合料和硫酸盐的添加同时也增加了混凝土的组分，使其水化机理更为复杂。化学反应动力学是以时间为轴线，将研究对象的化学反应过程动态演示。通过建立模型系统分析复合水泥水化动力学能很好的揭示复合水泥水化机理。Krstulovic 等提出了水泥基材料的水化反应动力学模型，认为水泥基材料的水化反应可分为 3 个阶段，即结晶成核与晶体生长（NG）、相边界（I）反应和扩散（D），水化过程控制机制取决于其中最慢的一个。Kolani 等测定了水泥矿渣复合胶凝材料的水化放热量、Ca(OH)2含量、自由水及化学结合水量，并运用多相水化动力学模型，认为水泥熟料和矿渣的动力学参数不同，复合胶凝材料的水化程度取决于矿渣掺量和养护温度。De Schutter 研究表明矿渣水泥的水化由硅酸盐水泥的水化和矿渣的水化两个反应组成。阎培渝等测定水化放热数据并结合 Krstulovic–Dabic 的水泥基材料水化动力学模型解释了水泥基材料的水化机理，认为水泥基材料的水化反应存在两种历程，NG–I–D反应比较和缓、持续时间较长 和 NG–D反应剧烈，持续时间短的水化过程。在水化初期 NG 是控制因素,随着水化程度提高，逐渐转由 I 或 D 控制反应。韩方晖等用Krstulovic–Dabic模型研究了复合胶凝材料的水化动力学，发现矿渣掺量的增加，动力学参数ｎ、Ｋ１′、Ｋ２′、Ｋ３′值都减小，且掺量超过90%模型不再适用。高志扬等通过水化热和水化动力学模拟研究了钢渣对水泥早期水化的影响，结果表明钢渣粉掺量降低，第 1 放热峰增大，水化加速期由结晶成核与晶体生长控制，减速期受相边界反应及扩散速率同时控制，稳定期受扩散速率控制。党晗菲等用Cahn 模型研究了温度对复合水泥体系水化动力学的影响，结果表明温度越高水化放热速率峰值越高，矿物外加剂可加速水化产物的成核速率，降低其生长速率，Cahn 模型在常温条件下模拟精度较高，低温时精度较差。饶美娟等基于Krstulovic–Dabic模型研究了石灰石粉对水泥基材料水化动力学的影响，结果表明当石灰石粉掺量较大(50%)时,水泥基材料的水化反应剧烈，控制机制也发生改变。掺粉煤灰，水泥基材料的水化反应机理接近普通硅酸盐水泥，但能推迟其最大放热速率推迟，具有明显的缓凝作用。
虽然国内外对复合水泥水化动力学建模分析的研究较多，但关于外加硫酸盐对复合水泥水化动力学模型分析方面的研究较少，硫酸盐对矿物掺合料的激发机理尚不十分明确。通过硫酸盐作用下复合水泥水化动力学的模型分析来明确硫酸盐的激发机理，指导硫酸盐在复合水泥胶凝材料中的使用。
2. 研究内容和预期目标
硫酸盐可作为矿物掺和料的化学激发剂使用，可一定程度提高矿物掺合料的胶凝性能。以前人研究为基础，通过建立在硫酸盐作用下复合水泥的水化动力学模型，系统分析水化动力学关键参数的变化趋势，明确并阐述硫酸盐在复合水泥基材料中的作用机理，为硫酸盐的在水泥基材料中的应用提供技术指南。
3. 研究的方法与步骤
文献分析：通过阅读大量文献了解学习复合水泥水化动力学机理及krstulovic–dabic模型的建立过程。
模型分析：用水化热数据水化动力学建立模型，通过模型分析硫酸盐作用下复合水泥材料的水化机理。
将水化放热数据带入水化动力学公式：
4. 参考文献
[1] 高志扬, 王圣文, 吕兴栋, 等. 钢渣粉-水泥复合体系水化热及动力学研究[j]. 长江科学院院报, 2018, 35(12): 138-142.
[2] 饶美娟, 刘数华, 方坤河, 等. 石灰石粉对水泥基材料水化动力学的影响[j]. 建筑材料学报, 2009, 12(6): 734-736, 741.
[3] 韩方晖. 复合胶凝材料水化特性及动力学研究[d]. 徐州: 中国矿业大学, 2015.
5. 计划与进度安排
第一阶段（第1～5周）：2月24日～3月27日
文献检索与综述，对论文关键数值分析方法及技术手段进行了解和学习，撰写毕业论文开题报告，进行外文文献翻译；
第二阶段（第6～8周）：3月30日～4月17日
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
