随着社会经济的高速发展,国家要发展低碳经济，走可持续发展之路。然而近年来国家大力开展基础建设，水泥混凝土的使用量越来越大。但作为优质掺和料的粉煤灰频频面临紧缺，因此寻找新掺和料的工作迫在眉睫。

矿渣是炼铁过程中排出的工业废料，其主要化学成分是SiO2，Al2O3，CaO，MgO，等。经水淬急冷后的矿渣，其中玻璃体含量多，结构不稳定，潜在活性大，但须经磨细才能使其潜在活性发挥出来。经研究发现掺入超细矿渣对能较高的提高水泥混凝土的强度，其机理是超细矿粉在二次水化反应中吸收大量的CH晶体，使混凝土尤其是界面区的CH晶粒变小变少，由于CH被大量吸收掉，促了C,S、C2S的水化反应速度，提高了水泥石与骨料界面的粘结强度及改善了水泥浆体的孔结构，从而提高了混凝士的密实性。

石粉是指生产人工砂过程中产生的粒径小于0.16m m的微细颗粒。微细颗粒的石灰石粉具有一定的早期活性，可以作为掺合料用于水泥混凝土。石粉在混凝土中的作用机理主要在于以下几点：

（1）填充效应：未经磨细的石粉粒度大于水泥的粒度，石粉可以起到优化机制砂级配和丰富浆体含量的效果。石粉经磨细后能像粉煤灰甚至硅灰等矿物掺合料一样，对水泥起到一种填充效应，改善混凝土的孔隙特征，改善浆—集料界面结构。

（2）晶核效应： 在凝结阶段，微细石粉可以产生微集料填充效应和晶核效应，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化反应，促进水泥早期强度的发展，使硬化后的水泥石与集料之间的过渡区密实性得以改善，而过渡区的强度又是混凝土强度的决定性因素，因此对水泥水化具有增强作用。

（3）参与水化反应：石灰岩石粉并非完全惰性，它在水化的过程中可以与水泥中的C3A和C4AF发生反应。石灰岩石粉的掺入抑制了硫铝酸盐的生成而加速了碳铝酸盐的生成，水化碳铝酸盐可以与其他水化产物相互搭接，使水泥石结构更加密实，从而提高了水泥石的强度。

本课题通过对石粉进行改性，研究石粉改性前后对水泥水化行为及力学性能的影响规律，然后通过对超细矿渣粉与石粉两种矿物掺和材在不同物质组分配比、不同水灰比等条件下组成的多元组分体系的流动性、流变性、凝结时间、强度、微观形貌等性能变化进行测试和分析，研究超细矿渣粉、改性石粉及水灰比对水泥水化行为及力学性能的影响规律。寻找利用超细矿渣和石粉作为水泥混凝土优质掺合料的可能性。

2. 研究的基本内容与方案

a．基本内容：

1、通过研磨过筛的方式得到不同细度的石粉，然后通过X—射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试方法来研究石粉微观结构的变化。

2、超细矿粉改性石粉对水泥水化行为及力学性能的影响。