以黏土为原料, 通过控制化学成分和烧结温度对Cd进行烧结固化, 测试其对Cd的固化率和浸出浓度的影响, 通过XRD、SEM、XPS、FTIR和重金属形态分析探讨黏土烧结过程中Cd的固化机理。结果表明: 提高Fe2O3含量有利于赤铁矿的生成, Cd在750 ℃时的残渣态占比高于其他样品; 提高铝硅比后, 样品中CdAl2Si2O8含量增多, 当铝硅比为0.3、温度为1 050 ℃时, Cd的固化率最高可达99.64%; CaO含量提高至3%(质量分数)后, 浸出浓度低于1 mg/L, 钙长石的形成可提高浸出液的pH值进而抑制Cd的浸出。黏土经烧结后可形成更致密的结构, 将Cd包裹在液相内, 同时Cd2+可取代Ca2+进入晶体中生成稳定的CdAl2Si2O8, 使得Cd在黏土中被固定。

为研究机制砂中泥粉对砂浆和混凝土性能的影响，使用蒙脱土、高岭土、伊利土三种泥粉以不同质量比取代机制砂制备砂浆和混凝土，测试不同种类和含量泥粉下砂浆和混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能，并通过X射线衍射(XRD)和压汞法(MIP)分析泥粉种类和含量对砂浆水化产物和孔结构的影响。结果表明，不同种类和含量泥粉的掺入会不同程度地降低砂浆和混凝土的工作性能。伊利土和高岭土在较低掺量下可以提高砂浆和混凝土的力学性能和耐久性能，在较高掺量下会产生负面影响；而蒙脱土在较低掺量下就会降低砂浆和混凝土的力学性能和耐久性能。泥粉的掺入没有明显改变砂浆的主要水化产物种类，砂浆的孔隙率、平均孔径和累计孔体积会随着泥粉掺量的增加而增大。

利用一种新的部分煅烧策略，将水菱镁矿在低温下保温较短时间使其部分分解为氧化镁，并探究其与煅烧黏土复合制备胶凝材料的潜力。研究表明：部分煅烧水菱镁矿中除了MgO外，还含有未分解的无定形碳酸镁，其存在能够提高MgO水化生成Mg(OH)2的速率，显著提高胶凝材料的早期力学性能，但后期强度发展速率下降；与完全煅烧水菱镁矿相比，无定形碳酸镁含量占总质量的3.0%时，1 d强度提高了167%。部分煅烧策略不仅能够有效降低碳排放和能耗，还能提高胶凝材料的早期强度。

石灰石煅烧黏土水泥(LC3)是一备受关注的新型、低碳胶凝材料体系，通过将煅烧黏土、石灰石粉与石膏复合并替代部分水泥熟料有效提高了胶凝材料的经济和生态效益。本工作分别从LC3体系水化、微观结构及性能、原材料生产及替代、应用前景及碳排放几个方面总结了该领域最新研究进展，并针对制约LC3体系在中国应用及发展的关键问题，如黏土质原材料地区性差异、去杂/煅烧工艺、可替代硅铝质原材料可用性等以及该领域研究中存在的不足，如水化热动力学模型的完善、LC3基水泥混凝土材料/结构长期性能研究等进行了讨论和展望。

为考察萘系减水剂(FDN-C)在土体固化中的应用效果, 在高塑性黏土中掺加不同用量FDN-C, 与木质素磺酸钙(CA-LS)对比, 分析其对压实荷载、无侧限抗压强度等力学性能的影响, 并对固化处理后试样粒度、微观结构、结合水以及矿物成分和官能团等进行分析, 研究FDN-C对土壤颗粒的作用机理。结果表明: 与CA-LS类似, FDN-C也可起到降低压实荷载, 提高土体无侧限抗压强度的作用, 在掺量超过土样质量的0.7%后, 掺加FDN-C试样的压实荷载更低, 添加两种减水剂试样的无侧限抗压强度相当; FDN-C和CA-LS均可通过分散土中的“假粉粒”, 降低土颗粒表面结合水膜厚度及减少颗粒间距, 使土颗粒间更密实, 从而提高土体的工程性质; 不同的是, CA-LS降低弱结合水膜厚度能力较强, FDN-C降低强结合水膜厚度能力较强。CA-LS分子中较多可交联的游离空位使其具有一定的粘合性, 可以使土颗粒更好地胶结到一起, 而未发现FDN-C有类似作用。

利用DSC-TG、XRD、IR、Raman和NMR等测试手段, 研究了不同煅烧温度(650、700、750、800、850 ℃)下低品位黏土物相和结构的变化。结果表明: 低品位黏土主要由高结晶度的石英组成, 并含有少量晶化程度较低的多硅白云母、高岭石、伊利石、方解石、黄铁矿和微斜长石。650~850 ℃高温煅烧后, 高岭石和伊利石分解为非晶的SiO2和Al2O3, 部分石英转变为无定形的SiO2; 低品位黏土矿物中的吸附水和结构水分解, 铝氧八面体逐渐转变为铝氧四面体, 石英中Si-O-Si的近程有序结构也受到了一定程度的破坏。

为探明水化硅酸钙(CSH)凝胶-蒙脱石界面能对水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度的影响, 通过分子动力学模拟方法对蒙脱石和CSH结合界面区能量进行定量计算, 并结合灰色关联度分析和X射线衍射(XRD)表征, 讨论模型的正确性和偏差来源。研究表明: CSH-蒙脱石界面能由范德华力、氢键能与静电作用组成; CSH-蒙脱石界面能与水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度具有较好的相关性, 界面能随着水分子数增加而降低, 随着蒙脱石层数增多而先减小后增大; 通过调整水胶比及胶土比可使CSH-蒙脱石界面处斥力达到最大或引力达到最小, 进而控制水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度性能达到最优。

鉴于高炉大型化的趋势，出铁口作为高炉工作环境最为恶劣的区域，服役于此的出铁口用耐火材料--炮泥受到了广泛的关注。本文对高炉出铁口用炮泥主要性能，包括其可塑性、抗侵蚀性以及烧结性能进行了介绍，并对近些年来炮泥研究的相关文献进行了总结，介绍了炮泥骨料、基质以及结合剂各部分的最新研究进展，在此基础上对炮泥未来的发展方向进行了展望。

为促使食品接触紫砂制品中添加剂的使用符合国家标准, 通过仪器分析法, 建立一种有毒钡盐添加于紫砂制品中的无损检测技术, 使行业能有效利用于紫砂生产质量管理及产品材料的安全评估。 以能量色散X射线荧光光谱法直接对样品进行测试, 建立一套具有成分的标样以完成光子数与含量的函数关系, 并对大量的紫砂原矿、 泥料原料及各时期的紫砂制品进行对比数据库的建立以及精密度的分析。 在所选择的仪器及工作条件下分析重复测试的一致性相对标准偏差RSD为1.75%～4.83%。 标准样品的均匀性相对标准偏差RSD为3.10%～5.59%; 选取10件紫砂器样品进行样品的均匀性分析, 相对标准偏差RSD为1.23%～12.30%。 对厚度由1.9～14.1 mm的试片进行检测, 试验值与真实值的变化率为-6.94%～78.44%。 对109件紫砂矿料样本进行分析, 试验结果钡元素含量平均值为0.029 5%。 对三款原矿无添加碳酸钡的泥料原料以及两款添加约千分之三碳酸钡的紫砂泥料进行试验, 结果显示有添加碳酸钡的泥料, 钡的试验值为0.380%～0.398%。 无添加碳酸钡的泥料, 钡的试验值为0.016 2%～0.046 1%。 对11件具有明确纪年的紫砂器进行试验, 1979年及其之后样品的钡含量为0.238 8%～0.387 7%。 从1 085件紫砂成品样品实际分析数据中显示, 1979年以后的紫砂制品中的钡含量呈现逐步攀升的趋势。 该方法具有无破坏性、 效率高、 速度快、 准确度及重复测试一致性好及操作简易等特点, 相较于化学检验法更适合运用于食品接触陶瓷制品紫砂中添加剂碳酸钡的测定。 同时, 经过大量的试验数据得到人为添加碳酸钡的大致起始年代约在1979年, 此后紫砂制品中钡元素的含量呈现不断上升的趋势, 表明在缺乏有效测定方法和技术监管的情况下, 当下添加碳酸钡的行为未能获得实质控制。