1. 研究目的与意义（文献综述）

偏高岭土(metakaolin，简称mk) 是以高岭土为原料，在适当温度下(600～900℃) 经脱水形成的无水硅酸铝(al2o3·2sio2 )。高岭土属于层状硅酸盐结构，层与层之间由范德华键结合，氢氧根离子在其中结合得较牢固。高岭土在空气中受热时，会发生几次结构变化，加热到大约600℃时，高岭土的层状结构因脱水而破坏，形成结晶度很差的过渡相——偏高岭土。由于偏高岭土的分子排列是不规则的，呈现热力学介稳状态，在适当激发下具有胶凝性。处于介稳状态的偏高岭土无定形硅铝化合物，经碱性或硫酸盐等激活剂及促硬剂的作用，硅铝化合物由解聚到再聚合后，会形成类似于地壳中一些天然矿物的铝硅酸盐网络状结构。其在成型反应过程中由水作传质介质及反应媒介，最终产物不像传统的水泥那样以范德华键和氢键为主，而是以离子键和共价键为主、范德华键为辅，因而具有更优越的性能。

偏高岭土是一种有效的火山灰质材料，偏高岭土的掺入可以提高水泥基材料的力学性能和耐久性能，是一种很有研究和应用价值的水泥基材料掺合料。国外学者已经着手利用陶瓷废品，造纸厂泥浆以及低品位粘土制备偏高岭土掺合料，并取得了阶段性的成果。然而，由于高岭土的质量和偏高岭土的活化工艺不同，该领域的研究缺乏系统性和全面性。我国对偏高岭土这种人工火山灰烧结黏土材料的研究起步较晚，国外从20世纪80年代起开始增多，主要集中于将其作为矿物掺合料对水泥及混凝土性能的影响上，国内有关偏高岭土的研究更晚，近几年才有相关研究的报道。

煤系高岭土是工业用高岭土的主要来源之一。目前，世界高岭土产量2261142万t，其中我国高岭土总生产能力为82万t，远远满足不了国内市场需求，特别是造纸用刮刀涂布级高岭土产量更少，部分依赖进口。我国煤系高岭土的资源总储量已超过目前探明的非煤系高岭土，不仅储量大，而且质量好，具有明显资源优势。从近几年煤系高岭土的生产实践和科学试验数据来看，徐州、焦作矿区高岭土用于造纸刮刀涂料，其产品质量以接近英国ecc公司生产的sps土。因此，我国的煤系高岭土运用前景非常广阔。

2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容：

1）在不同的煅烧温度下对高岭石进行改性处理，研究煅烧改性高岭石对水泥基材料稠度、凝结时间及力学性能影响，探究煅烧高岭石的矿物活性；

2）研究不同粒径煅烧高岭石对水泥基材料的水化热、体积稳定性和耐久性影响；

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。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备掺偏高岭土水泥浆体，对其进行物理性能检测，得出最优粒径范围；进行掺偏高岭土水泥性能影响因素分析。

第7－9周：选择一个最优方案，按设计的方法制备掺偏高岭土水泥制品，并对其进行基本性能测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 姜广,戎志丹,孙伟.偏高岭土对高性能水泥砂浆性能的影响[j] . 东南大学学报(自

然科学版) ,2015, (01) :121-125.

[2] 彭晖,崔潮,蔡春声.李树霖,张雄飞.偏高岭土活性的煅烧温度影响及测定方法研究