1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
水泥是世界上用量最大的人造建材之一。他不但大量应用于工业与民用建筑．还广泛用于交通，城市建设、农林、水利以及海港工程等。我国正处于经济和社会快速发展时期，是水泥生产和使用大国。世界自然基金会（wwf）预计到2050年，全球水泥产量约为60亿吨，我国对水泥混凝土的需求在未来一段时期也将维持在极高的水平。在水泥生产扩大的同时，我们必须面对的现实问题是资源短缺、环境的恶化以及生产成本、维护成本和劳务成本的增高。水泥生产消耗的大量的资源和能耗，同时也将排放大量有害气体。因此，提高传统硅酸盐水泥的性能满足现代建设工程对水泥的多功能、高性能的要求，并达到节约资源、保护环境的目的。是实现水泥工业可持续发展的关键，对国民经济与社会发展具有重要意义。硫铝酸盐矿物是一种快硬早强型水硬性矿物，主要有硫铝酸钙和硫铝酸钡钙两种类型。该矿物还具有烧成温度低、水化过程体积微膨胀等特性。若将其引入硅酸盐水泥熟料中，形成阿利特一硫铝酸盐水泥熟料矿物体系，发挥硫铝酸盐矿物和硅酸盐矿物各自的优点，将会显著提高传统硅酸盐水泥的性能。
水泥生产的co2排放约占全部碳排放量的5-8%,，是主要的co2排放源之一。在全球气候变化、各国大力倡导和推行低碳经济的背景下，水泥工业一直是我国低碳和减排重点关注的领域。解决熟料生产过程中的co2排放。一方面可以减少孰料中cao含量，进而减少生产熟料时产生的co2，另一方面可以降低熟料的烧成温度，进而降低烧成时所需要的煤耗。这一研究方向的典型例子是贝利特-硫铝酸盐水泥，也是目前国际上研究水泥熟料的热门方向。该熟料体系的特点是通过贝利特提供水泥的后期性能，硫铝酸钙提供水泥的早期性能，进而实现水泥强度的均衡发展。
硫铝酸钙系列水泥（c$a）是我国20世纪70-80年代开发的具有自主知识产权的新水泥品种体系，并实现了在某些特殊工程中的应用，如快硬、膨胀和自应力混凝土、纤维增强混凝土等。而且，硫铝酸盐水泥出口到各个国家和地区，引起国际同行关注。此外，由于c$a钙含量低，硬化浆体孔溶液中碱度低于硅酸盐水泥，在抑制某些活性集料反应（aar）破坏方面、特别是对低碱度条件下也可以发生的碱碳酸盐反应（acr）方面具有不可替代的优势。近年来，因其在生产方面的环境友好性（低碳、节能）和性能特性（早强、微膨胀等），以及对传统水泥混凝土领域减少碳排放的日益关注，将c$a水泥与硅酸盐水泥以不同方式和途径复合实现优势互补一直是研究热点。综合这类研究内容，主要分为两种复合方式、三大体系：以硅酸盐主要矿物（贝利特和阿利特）与硫铝酸钙直接在高温烧成阶段复合形成贝利特-硫铝酸钙水泥体系（bc$a）、阿利特-硫铝酸钙水泥体系（ac$a）；以及将预先制备的硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥在常温混合而成的硫铝酸盐水泥改性硅酸盐水泥复合体系（c$a-opc）。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2实验设计（doe）
2.1实验设计简介
实验设计是一种系统的、以数据为导向的数值统计方法，也是现代工程统计学中的重要分支。它被广泛用于材料、化学、生物科学和制药科学等多个领域。它的核心内容是在多因子或多变量环境中确定与响应相关的最显著影响因子从而进一步对其优化，并且最终对响应进行预报。利用minitab统计软件包进行分析，它有良好的数据分析能力和相当好的处理固定因子及随机因子的实验分析能力。实验设计本质是正交设计，但是与传统的正交设计不同的是实验设计结合了现代统计学中的各种统计特征值，不但可以评估实验误差，而且可以表征因子与因子之间、因子与响应之间以及响应与响应之间的定量关系，并提供有效的数学模型。
