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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 ＿ 手机 Email 718731793@ 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CaCO3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 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》 标准稠度用水量 初凝时间 终凝时间 固硫灰 43% 　/ 　/ 30%固硫灰+70%水泥 36.50% 　/ 　/ 水泥 26.50% 177 320 分析：由于固硫灰的成型温度低，难以形成液相而使固硫灰的表面疏松多孔，吸水性比粉煤灰大很多，比水泥亦大，从数据上也可以看出，纯固硫灰的标准稠度用水量达到了43%，而纯水泥则为26.5%。通过磨细处理，固硫灰的多孔结构部分遭到破坏，使需水量降低，活性也得到一定的提高，膨胀能也能提前释放，对基体的膨胀影响相应的降低。由于时间关系，固硫灰的凝结时间未能测定，但是根据分析，固硫灰的凝结时间比水泥大很多，等量取代水泥后，凝结时间提前，磨细处理，凝结时间提前。 4.2． 固硫灰-水泥-石灰基胶砂性能测试 4.2.1未掺激发剂（石灰）下固硫灰-水泥的胶砂强度 其中固硫灰掺量分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%，实验数据如下： 固硫灰掺量 龄期：3d 　 1 2 3 平均值