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第一章 高介稳阿利特微结构和熟料矿物相组成优化1

1.1 C3S晶体结构演变规律与理论模型1

1.1.1 C3S晶体结构原子尺度表征1

1.1.2 C3S晶体结构多型性演化规律43

1.1.3 C3S晶体结构表征技术的应用83

1.1.4 C3S晶体结构相变动力学83

1.2 不同结构C3S的水化活性87

1.3 阿利特晶体结构调控技术的应用88

1.3.1 熟料中阿利特晶体结构的热调控88

1.3.2 SO3对高镁硅酸盐水泥熟料胶凝性调控98

1.4 水泥熟料矿相组成优化及应用101

1.4.1 高阿利特硅酸盐水泥熟料中阿利特含量的优化102

1.4.2 高阿利特含量硅酸盐水泥熟料中中间相含量的优化104

1.4.3 硅酸盐水泥熟料形成热力学及动力学研究108

1.4.4 阿利特-硫铝酸盐体系水泥熟料119

1.4.5 相组成优化技术应用151

第二章 熟料分段烧成动力学及过程控制153

2.1 熟料形成过程的热力学与动力学理论153

2.1.1 生料矿物分解热力学与动力学理论154

2.1.2 生料矿物分解新生物相反应活性158

2.1.3 固相反应热力学与动力学过程165

2.1.4 固相反应模型及高温自维持机理171

2.1.5 液相烧结反应动力学175

2.1.6 碱、氯、硫的挥发循环及控制180

2.2 熟料煅烧窑炉技术模拟分析186

2.2.1 预分解窑技术理论研究分析186

2.2.2 回转窑模拟分析190

2.2.3 新型RSP分解炉技术研究和模拟设计192

2.3 多功能耐高温材料的研制206

2.4 新型RSP分解炉的工程设计及示范应用217

第三章 水泥粉磨动力学及过程控制224

3.1 离心力场中粉磨过程的节能机理分析224

3.1.1 研磨体相对运动的基本方程224

3.1.2 磨筒内研磨体相对运动的抛落轨迹225

3.1.3 撞击时间226

3.1.4 等冲击能作用等粉磨效果227

3.1.5 粉磨过程动力学相似与节能分析235

3.2 粉磨过程中研磨体运动规律的模拟研究237

3.2.1 衬板尺度影响钢球运动规律237

3.2.2 衬板数量对钢球运动规律的影响245

3.3 影响能量传递的粉磨效率试验与数模回归研究249

3.3.1 粉磨过程试验研究249

3.3.2 衬板对水泥熟料粉磨的影响250

3.3.3 数学模型回归研究257

3.3.4 行星磨中水泥熟料的粉磨动力学研究264

3.4 粉磨水泥颗粒特性对水泥性能的影响规律279

3.4.1 闭路粉磨的试验模拟279

3.4.2 难磨、易磨物料在粗细粉中的两极分化对颗粒分布的影响280

3.5 酰胺多胺聚羧酸水泥助磨剂的制备和性能研究300

3.5.1 酰胺多胺聚羧酸水泥助磨剂的制备及表征300

3.5.2 酰胺多胺聚羧酸水泥助磨剂对水泥粉磨的影响301

3.5.3 酰胺多胺聚羧酸水泥助磨剂对水泥强度的影响302

3.5.4 三乙醇胺和三异丙醇胺对水泥粉磨效率和水化性能的影响302

3.5.5 酰胺多胺聚羧酸复合水泥增强助磨剂的制备和性能研究305

第四章 水泥熟料和辅助性胶凝材料优化复合的化学和物理基础308

4.1 水泥熟料与辅助性胶凝材料粒度区间与组成、性能的关系308

4.1.1 原材料与试验方法308

4.1.2 硅酸盐水泥粒度区间与组成、性能的关系309

4.1.3 矿渣粒度区间与组成、性能的关系315

4.1.4 粉煤灰粒度区间与组成、性能的关系320

4.1.5 钢渣粒度区间与组成、性能的关系325

4.2 复合水泥颗粒群的优化匹配330

4.2.1 水泥基材料（粉体）常用颗粒级配模型330

4.2.2 “区间窄分布，整体宽分布”颗粒级配模型335

4.2.3 “区间窄分布，整体宽分布”模型的修正336

4.2.4 “区间窄分布，整体宽分布”模型的验证343

4.3 水泥熟料与辅助性胶凝材料的优化匹配原则348

4.3.1 水泥熟料与辅助性胶凝材料的需水量349

4.3.2 水泥熟料与辅助性胶凝材料的水化动力学匹配349

4.3.3 水泥熟料与辅助性胶凝材料的填充能力363

4.3.4 水泥熟料与辅助性胶凝材料的强度贡献367

4.3.5 水泥熟料与辅助性胶凝材料的优化匹配原则374

4.4 低熟料用量、高性能复合水泥的制备376

4.4.1 五区间复合水泥的性能376

4.4.2 三区间复合水泥的性能381

4.4.3 低熟料用量、高性能复合水泥的模拟工业化生产388

4.4.4 复合水泥浆体结构的形成与演变过程391

4.5 复合水泥浆体结构稳定性研究401

4.5.1 水泥基材料塑性收缩开裂研究方法的建立401

4.5.2 复合水泥浆体的体积变形及其作用机理416

4.5.3 复合水泥浆体体积变形的影响因素419

4.5.4 低熟料用量、高性能复合水泥的耐久性423

4.5.5 低熟料用量、高性能复合水泥体积稳定性改善机理425

4.6 复合水泥工业化推广及混凝土试验研究425

4.6.1 试验原料425

4.6.2 混凝土配合比设计428

4.6.3 新拌混凝土性能428

4.6.4 混凝土的力学性能429

4.6.5 混凝土的体积稳定性431

4.6.6 混凝土的耐久性能432

第五章 复合水泥浆体组成和结构的演变规律436

5.1 C-S-H凝胶分子结构和团簇结构的理论计算436

5.1.1 水合硅氧四面体骨架结构的确认436

5.1.2 C-S-H分子几何结构和稳定性的量子化学计算440

5.1.3 C-S-H凝胶团簇的设计与模拟444

5.2 复合水泥浆体中熟料和辅助性胶凝材料水化的NMR表征452

5.2.1 波特兰水泥熟料的早期水化452

5.2.2 模拟孔溶液中硅灰的水化453

5.2.3 复合水泥中硅灰的水化456

5.2.4 模拟孔溶液中粉煤灰的水化460

5.2.5 复合水泥中粉煤灰的水化461

5.3 复合水泥浆体中C-S-H凝胶的纳微米表征463

5.3.1 高分辨场发射扫描电镜和AFM分析464

5.3.2 纳米压痕下C-S-H（LD低密度C-S-H和HD C-S-H）分布情况表征464

5.3.3 C-S-H凝胶的弹塑性及蠕变467

5.3.4 C-S-H凝胶纳米硬度的尺寸效应470

5.3.5 纳米划痕技术研究未水化水泥颗粒与C-S-H凝胶的界面结构470

5.3.6 采用DMA方法测试了未水化水泥颗粒／C-S-H凝胶的界面473

5.4 复合水泥浆体中水的状态和孔隙结构表征474

5.4.1 低场核磁共振技术检测水的状态474

5.4.2 低场核磁共振技术研究复合水泥浆体孔结构478

5.4.3 基于平衡干燥法孔结构研究481

5.4.4 水泥基材料的干燥收缩模型483

5.5 复合水泥浆体的结构模型484

5.5.1 测试方法484

5.5.2 原材料与配合比484

5.5.3 胶空比与抗压强度的关系485

5.5.4 复合胶凝体系胶空比与孔隙率的关系487

5.5.5 复合胶凝体系水化程度与孔隙率的关系487

5.6 低水胶比下各种辅助性胶凝材料对水泥浆体干缩性能的影响规律488

5.7 复合水泥浆体性能的调控498

5.7.1 初始堆积结构的调控498

5.7.2 熟料和辅助性胶凝材料颗粒尺寸匹配507

5.7.3 低活性辅助性胶凝材料表面改性513

5.7.4 掺加偏高岭土调控519

第六章 水泥基材料的产物与结构稳定性及服役行为522

6.1 水泥基材料水化产物和浆体微观结构稳定性522

6.1.1 水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能与浆体微观结构522

6.1.2 水泥-矿渣复合胶凝材料水化性能与浆体微观结构543

6.1.3 软水溶蚀作用下复合胶凝材料浆体微观结构变化554

6.1.4 复合胶凝材料浆体中Ca（OH）2含量与稳定性565

6.1.5 超高层建筑大体积底板高层中固体工业废渣的利用571

6.2 水泥基材料孔结构表征与传输机制572

6.2.1 水泥基材料孔隙（裂隙）结构研究572

6.2.2 水泥基孔隙材料基本传输机制研究589

6.2.3 港珠海澳大桥工程现场质量检验和质量验收604

6.3 环境条件作用下混凝土的服役性能及寿命预测研究605

6.3.1 多因素耦合作用下混凝土耐久性评价试验设备和试验方法的研究605

6.3.2 多因素耦合作用下路用低坍落度混凝土性能衰减规律研究608

6.3.3 多因素耦合作用下泵送大坍落度混凝土性能衰减规律研究619

6.3.4 建立基于经验的混凝土结构寿命预测模型627