创新性实验设计报告

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1、创新性实验设计报告实验项目名称＿固硫灰制备600Kg/M3泡沫混凝土专题＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名李密＿＿学号＿20080060手机15982962700Email718731793@qq.com专业材料科学与工程＿班级＿材料0802＿＿指导教师及职称＿＿严云（教授）＿＿＿＿＿＿＿＿开课学期2011至＿2012学年＿1＿学期提交时间2012年4月16日一、实验摘要随着人们环保意识的增强，火力发电对大气的严重污染已引起人们的高度重视，其主要污染物是向大气排放的SO2及NOx。循环流化床（CFB）燃烧技术是一项近20年发展起来的清洁煤燃烧技术，其主要特点是通过加入含有较高CaC

2、O3的物质，对燃煤过程中产生的SO2进行吸收，降低烟气中SO2的含量，达到保护环境的目的。固硫灰是循环流化床燃煤产生的飞灰，固硫灰与煤粉炉粉煤灰同属烧黏土质掺合料，具有一定的火山灰活性，因此具有较大利用价值，但由于其煅烧工况不同于普通煤粉锅炉，故固硫灰的性质与普通粉煤灰完全不同。以往的粉煤灰综合利用技术不能应用于固硫灰。有必要进行研究。泡沫混凝土是一种多孔结构的人造材料，具有质轻，保温，隔热，吸声隔音，抗震防火，施工简便等优点。采用泡沫混凝土作墙体材料可以大大减轻建筑物自重，同时改善居住条件，节约冬季取暖用煤。因此，泡沫混凝土是绿色墙材。本实验通过固硫灰-水泥-石灰基体基本性

3、能探究和以此材料为主制备的泡沫混凝土的初步试配，为进一步研究固硫灰的性能及其综合利用提供依据。二、实验目的1.研究固硫灰的标准稠度用水量，凝结时间等基本性能。2.研究不同掺量固硫灰对水泥-固硫灰胶砂强度的影响，研究不同掺量固硫灰，加入生石灰激发剂对固硫灰-水泥-石灰胶砂强度的影响，以2天蒸养模拟固硫灰对水泥-固硫灰胶砂后期强度发展，以此研究固硫灰对系统后期强度的影响。3.研究不同固硫灰掺量对水泥-固硫灰-水系统泡沫混凝土性能的影响，研究石灰激发下的固硫灰-水泥-石灰-水基泡沫混凝土的性能变化。三、实验设计方案1、实验原理固硫灰本身具有自硬性，水化活性也比粉煤灰强，这些特点决定

4、固硫灰成为一种可以被广泛利用的材料的可能性非常大。固硫灰的主要矿物组成是α-石英、Ⅱ型硬石膏、游离氧化钙、未分解的石灰石、钙矾石以及赤铁矿等，由于固硫剂的加入，固硫灰中的CaO和SO3的含量相比同样是燃煤产物的粉煤灰大得多，烧失量大，且由于煤质波动大，固硫剂掺量的波动亦很大，造成固硫灰的化学成分波动很大。固硫灰和粉煤灰相比表观差异较大。固硫灰颗粒表面疏松多孔，主要由形状不规则的球形颗粒组成，表面具有深入颗粒内部的裂纹。目前，利用固硫灰于混凝土中，粉磨到一定细度是改善其性能非常重要的方法，本实验利用粉磨20分钟的固硫灰进行试验，探究其各项性能。通过碱性激发剂（石灰）的作用，激发

5、固硫灰的活性，通过不同石灰掺量，测试固硫灰-水泥-石灰的胶砂强度来确定石灰的最佳掺量，为固硫灰制备泡沫混凝土提供依据。通过正交试验来探究不同水灰比，不同固硫灰，石灰掺量下的泡沫混凝土的各项性能，为制备出符合国家标准的混凝土试块作尝试性的研究。2、实验内容（1）不同掺量固硫灰的固硫灰-水泥基体基本性能：标准稠度用水量、凝结时间（2）固硫灰-水泥-石灰基胶砂性能测试：①未掺激发剂（石灰）下，固硫灰掺量分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%时固硫灰-水泥的胶砂强度；②固硫灰掺量为10%和20%，蒸养48小时的固硫灰-水泥体系的胶砂强度。因固硫灰的吸水性大于水泥，故此处

6、将用水量定为0.54，而非0.5。③不同生石灰掺量（等量取代水泥）（掺量分别为5%、10%、15％），固硫灰掺量为20%和50%时固硫灰-水泥-石灰的胶砂强度。水灰比定为0.54。④不同固硫灰掺量（50%、55%、60%、65%）对水泥-固硫灰-水系统泡沫混凝土性能的影响，研究石灰激发下（掺量为5%、10%、15%）的固硫灰（掺量为20%、30%、40%、50%、55%）-水泥-石灰-水基泡沫混凝土的性能变化。3、实验计划3.1不同掺量固硫灰的固硫灰-水泥基体基本性能：按照GB1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》的要求测定标准稠度用水量、凝结时间

7、。3.2固硫灰-水泥-石灰基胶砂性能测试：（1）通过万能压力机以水泥胶砂的参数为标准，测试在标准养护箱养护3d，大小为40x40x160mm未掺激发剂下的固硫灰-水泥胶砂试块强度，抗折强度以6000N为标准，按水泥胶砂测试方法测定。（2）通过万能压力机以水泥胶砂参数为标准，测试在标准养护箱养护龄期3d，大小为40x40x160mm的，生石灰掺量为5%、10%、15%，固硫灰掺量为20%和50%的固硫灰-生石灰-水泥体系试块的胶砂强度，抗折强度以6000N为标准，按水泥胶砂测试方法测定。（3）通过万能压力