1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1. 目的与意义

水泥是国民经济的重要支柱产业，中国水泥工业由于经济发展的需要，近二十年总产量呈现出快速增长态势。城市化进程与经济的快速发展离不开水泥工业的贡献，但同时也带来了不可忽视的环境问题。水泥行业因其产量巨大而成为能耗和大气污染的重点控制对象。水泥生产造成的碳排放量占全球的3%-5%，是世界第二大二氧化碳排放源^[1]。传统意义上，波特兰水泥是使用天然材料生产制造的（白垩或石灰石等钙质岩以及类粘土或页岩等泥质岩）。原材料在窑中以1450°c的温度加热，形成熟料。孰料经过冷却、研磨并与石膏混合来调节凝固环境。在燃烧过程中，石灰石和窑的燃料燃烧会产生co₂。据估计，每吨水泥会排放700kg-800kg的二氧化碳^[2]。

随着波特兰水泥需求的增加，原材料越来越难以获取。事实上，在1970年世界年水泥产量约为5亿吨，而中国1994年的水泥产量仅为4亿吨，当时是全世界的产量已经达到了10亿吨。2016年，据估计中国的水泥产量高达24亿吨，全世界总产量为42亿吨^[3]。

2. 研究的基本内容与方案

1.1. 基本内容

（1） 文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系；

（2） 原材料的物理化学分析，聚合铝在不同碱溶液环境下的状态；

（3） 聚合铝改性矿渣硅酸盐水泥的水化反应、力学性能和微观结构表征；

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，完成原材料物理化学性质表征和在模拟孔溶液环境下聚合铝（keggin-al13）水解产物分析，并进行试验配合比设计。

第7－12周：进行集中试验，制备测试试样，熟悉相关测试规范/国家标准，依据相应的规范在开展耐久性性能测试并进行微观结构表征，分析聚合铝的掺入对材料耐久性和微结构的影响。

4. 参考文献（12篇以上）

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