郭兴安, Atiq Abdul Fattah, 牛世伟, 韩鹏举*, 谢瑞珍

(1.太原理工大学土木工程学院，太原 030024；2.晋中学院机械学院，晋中 030619)

中国是水泥生产大国，2019年水泥产量高达34.8亿t，占世界水泥产量的59.3%，而且随着经济增长和社会的不断进步，对水泥高需求量趋势将持续增长，因此实现中国水泥工业的可持续发展和低碳发展对全球可持续发展而言具有举足轻重的作用。

硅酸盐水泥高耗能的根本原因是其高钙矿物组成设计。在同等性能水平的基础上，采用低能耗、低排放的组分替代高能耗、高排放的组分是水泥绿色发展的必由之路[1]。高贝利特硫铝酸盐水泥，在基于普通硫铝酸盐水泥[2]的研究基础上，用各种工业废渣和低品位的石灰石去替代优质的铝矾土和石灰石原料作为水泥生料生产高贝利特硫铝酸盐水泥[3]。同时，高贝利特硫铝酸盐水泥熟料以无水硫铝酸钙(3CaO·3Al2O3·CaSO4)和贝利特(2CaO·SiO2)为主要矿物，具有较低的烧成温度和良好的易磨性，生产的能耗低等特点，与硅酸盐水泥生产[4]需要消耗大量的优质石灰石资源作为原材料，在生料烧成以及材料粉磨过程也要耗费大量的能源相比，前者对于水泥行业的节能环保发展具有更加重要的意义。

水化是一种复杂的物理化学过程，对水泥材料至关重要，因为它决定了这些材料的微观结构和宏观性能。在持续水化反应的情况下，等温量热法被广泛使用。在水化产物分析中，最常用的方法是扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)，X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)。……