1. 研究目的与意义（文献综述）

波特兰水泥发明至今，水泥中胶凝材料的组成、硬化机理、微结构一直是国内外学者的研究热点。随着国家“一带一路”战略的制定以及南海资源的开发，已有越来越多的海洋工程投入建设，未来海洋高性能混凝土应用前景广阔。然而服役于海洋环境中的混凝土易遭受海水中侵蚀性离子（so₄^2-、mg² 、cl^-）的侵蚀，使得其胶凝能力退化，导致混凝土结构服役寿命过短，造成国家巨大经济损失以及环境的破坏。因此研究切实可行的混凝土在海水侵蚀下的防护措施尤为重要。

丁教授团队的前期研究结果表明，海水侵蚀不仅会造成胶凝浆体中al相转化，形成钙矾石膨胀开裂，还会影响浆体中主要胶结相c-s-h凝胶的微结构变化，导致其脱铝脱钙，使得胶凝浆体的力学性能退化。研究还表明粉煤灰、矿渣等含al相矿物掺合料中富含活性al源，在胶凝浆体水化后期水化释放al离子，提升c-s-h凝胶抗海水侵蚀性能，提升胶凝浆体在海水侵蚀条件下的耐久性能。^[1][9]水泥混凝土各项性能的发展都是基于水泥水化这一过程开始的，水泥水化机制直接影响其水化放热量和放热速率，并影响混凝土的各种物理力学性能的发展。研究水泥早期水化的实际意义在于了解水泥微结构的形成规律，而微结构的变化对于控制水泥早期强度发展有着重要的意义，并将最终影响到混凝土的各种性能^[2]。

国内外有关学者在现代混凝土微结构形成机理方面做了大量的研究，主要包括：①复杂组分交互作用研究；②水泥水化过程和微结构形成模拟；③现代混凝土胶凝材料微结构模型；④孔结构及微裂缝；⑤诱导与调控理论研究。然而，水泥基胶凝材料具有多相、多组分、多尺度及各向异性的复杂特点，尚远未达到探明真相、实现水泥基材料微结构可设计、可调控的目的。^[3][7]特别是随着高强、高性能混凝土技术的发展，混凝土原材料组分不断增多胶凝材料种类和用量不断增加，化学外加剂和矿物掺合料的普遍应用，使水泥基材料的结构形成和发展过程更加复杂。

2. 研究的基本内容与方案

2.基本内容和技术方案

2.1 基本内容

单矿制备：采用caco₃、sio₂、al₂o₃等原料，在高温炉中烧成制备出c₃s、c₃a等水泥单矿。

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4-7周：制备c3s、c3s c3a和c3s 矿渣胶凝浆体，分别放入清水和硫酸盐溶液养护，保存达到一定养护龄期的试样作后续测试。利用水化量热法研究硫酸盐侵蚀和外掺铝源对于c3s水化放热的影响。

第8-11周：对于第4-7周留存试样进行xrd、热重分析和核磁共振检测，分析实验数据；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]丁庆军, 何真. 现代混凝土胶凝浆体微结构形成机理研究进展[j]. 中国材料进展, 2009,28(11):8-18.

[2]李林香, 谢永江, 冯仲伟,等. 水泥水化机理及其研究方法[j]. 混凝土, 2011(6):76-80.

[3]袁润章. 胶凝材料学, (第二版)[m]. 武汉理工大学出版社, 1996.