1. 研究目的与意义（文献综述）

混凝土是基础设施建设不可或缺的重要材料，其用量也在不断增加，基于可持续发展的需求，建设环境友好型社会的目标，开发高耐久、低资源和能源消耗的新型混凝土具有重要的意义。^[1]

在混凝土生产过程中，通常为了优化混凝土性能，改善其物理力学性能及长期服役性能，常用粉煤灰、矿粉等辅助性胶凝材料部分取代水泥对混凝土性能进行优化。然而，就目前总体情况而言，优质矿物掺合料资源相对有限，且存在资源分布不均、偏远地区运输难等问题。特别是随着国家“一带一路”战略的实施，沿线国家及地区（如东南亚国家缅甸、巴基斯坦等）对国家基础建设更加重视，对优质建筑材料的需求量很大。但由于一些客观原因，这些国家和地区矿物掺合料资源比较匮乏，所以在生产混凝土时只能加大水泥的用量。这不仅大幅增加了混凝土的生产及使用成本，而且会造成混凝土早期放热量大，坍落度经时损失大，早期收缩大等问题，极大影响了混凝土的物理力学性能及耐久性能，甚至可能影响混凝土构件的安全使用。与此同时，废弃石粉资源在这些国家和地区普遍存在。石材经加工之后产生的大量废弃石粉，被直接填埋于地下或者堆积在空地中，造成很大的环境问题，甚至危及人民群众的健康安全。因此，如果能将这些废弃石粉资源用于混凝土生产，不仅将大幅降低混凝土生产成本，改善混凝土性能，同时也能有效解决废弃物资源化利用的问题，一举多得，具有巨大的环保效益、经济效益和社会效益。

珍珠岩作为我国重要矿产资源，储存量充足，价格便宜，在建筑工业领域具有重要应用价值。国内外已有大量的关于珍珠岩作为建筑材料的研究。珍珠岩作为一种物美价廉的掺合料，代替了部分水泥从而降低了混凝土的生产成本，具有很大的经济意义，同时也能促进绿色建材发展的社会效益。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：用珍珠岩粉取代部分水泥做掺合料，制备珍珠岩-水泥体系。

材料表征：通过XRD/XRF/SEM等微观测试手段对原材料的化学成分及微观形貌进行表征；通过粒度分析对不同细度珍珠岩粉的颗粒粒径进行分析；通过微量热仪对珍珠岩粉-水泥体系水化放热进行表征；通过标稠需水量、凝结时间、流动度对珍珠岩粉-水泥体系物理性能及工作性能进行表征；通过XRD/TG-DSC/SEM等微观测试手段对体系水化进程及水化产物进行表征。通过抗压强度对其物理力学性能进行表征；在此基础上探究珍珠岩粉对体系水化进程、水化产物的影响及其对珍珠岩粉-水泥砂浆宏观性能的影响规律。

研究内容：

1、研究珍珠岩粉对水泥基材料凝结时间及流变性能的影响；

2、研究珍珠岩粉对水泥基材料水化历程及物理力学性能的影响；

3、研究不同养护方式对珍珠岩-水泥体系物理力学性能的影响；

4、研究不同养护方式对珍珠岩-水泥体系微观结构观及耐久性能的影响。

2.2 研究目标

1、研究掺量、细度对珍珠岩粉-水泥体系工作性能、物理力学性能及耐久性能的影响规律，寻找珍珠岩粉最佳替代率；

2、研究不同养护条件下珍珠岩粉-水泥体系物理力学性能及耐久性能的变化规律，寻找最佳养护条件；

3、研究不同养护条件下珍珠岩粉-水泥体系水化进程及水化产物变化规律，并与其宏观性能建立相应联系。

2.3 技术方案

1、采用不同珍珠岩粉掺量及细度，测定珍珠岩粉-水泥体系标稠、凝结时间、流动度及物理力学性能等；

2、采用不同的养护条件，测定珍珠岩粉-水泥体系物理力学性能及耐久性能；

3、通过XRD/SEM/TG-DSC等微观测试手段对珍珠岩粉-水泥体系水化产物进行表征。

技术路线：如图1所示

SHAPE * MERGEFORMAT

图1 技术路线图

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，确定技术路线及试验方案，并完成开题报告。

第4-6周：按照设计方案，研究珍珠岩-水泥体系工作性能及物理力学性能的变化规律。

第7-8周：研究不同养护条件对珍珠岩-水泥体系性能的影响规律及其机理。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 吕强. 珍珠岩混凝土基本力学性能的试验研究[d].信阳师范学院,2017.

[2] fodil d, mohamedm. compressive strength and corrosion evaluation of concretes containing pozzolanaand perlite immersed in aggressive environments[j]. construction and building materials,2018, 179: 25-34.

[3] ramezanianpoura a, karein s m m, vosoughi p, et al. effects of calcined perlite powder as a scmon the strength and permeability of concrete[j]. construction and building materials,2014, 66: 222-228.