粉煤灰硅酸盐水泥最新开题报告

唐 山 学 院

水泥方向综合实验

实验题目：粉煤灰硅酸盐水泥的研制

系 别：_________________________ 班 级：_________________________ 姓 名：_________________________ 指 导 教 师：_________________________

2015年6年16日

朱晓丽 么琳

环境与化学工程系

一、粉煤灰硅酸盐水泥概述

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:二氧化硅、氧化铝、氧化亚铁、氧化铁、氧化钙、二氧化钛等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。粉煤灰可作为混凝土的掺合料。

凡是由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥。代号P.F。水泥中粉煤灰的参加量按质量百分比计为20%～40%。允许参加不超过混合材总量的1/3的粒化高炉矿渣。此时混合材总参加量可达50%，但粉煤灰量仍不得少于20%或超过40%。粉煤灰水泥结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等。

二、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的社会效益与经济效益

1、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的社会效益

我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨，2000年约为1.5亿吨，到2010年达到3亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，粉煤灰的处置受到整个社会的广泛关注。20世纪70年代，世界性能源危机，我国为了响应世界组织号召，于1978年将其作为资源综合利用突破口，如何对粉煤灰资源进行合理有效地利用是我国经济和社会发展的一项长远的战略方针。

2、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的经济效益

粉煤灰是具有一定活性的火山灰质混合材料，它具有潜在活性高，矿物体化学稳定性好，颗粒细，有害物质少，可以改善混凝土及砂浆物理性能等优点。综合利用粉煤灰做水泥混合材能够改善生态环境，变废为宝，节约能源，增产水泥，降低成本，具有显著的环境效益，社会效益，经济效益，是一项利国利民的工作。符合可持续发展战略。

我国为推动粉煤灰硅酸盐水泥的生产与使用，特制订了粉煤灰硅酸盐水泥标准，是我国五大水泥品种之一。

三、粉煤灰硅酸盐水泥的理论研究现状与发展趋势

1、通过大量试验在水泥熟料中复合掺入超细粉煤灰及磨细钢渣粉,配制了用于公路路面水泥混凝土工程的复合硅酸盐水泥,重点改善道路水泥的抗折强度、耐磨性能以及收缩抗裂性能。结果表明,随着超细粉煤灰及磨细钢渣粉的掺入,所配制的水泥胶砂强度及耐磨性均满足425号道路硅酸盐水泥要求,与基准水泥相比,规定龄期的收缩变形均显著降低,圆环法抗裂试验结果也表明水泥抗裂性能得到大幅度增强。

2、发展水泥品种

目前，我国粉煤灰水泥主要有两大品种：普通粉煤灰水泥,粉煤灰矿渣两掺的复合水泥。

（1）特种粉煤灰水泥

近年来，许多科学工作者根据粉煤灰的特性，研制了一些粉煤灰掺加量较多，具有某些特性和特殊用途的水泥，人们称之为特种水泥。

（2）粉煤灰低热水泥

粉煤灰、矿渣和少量硅酸盐水泥熟料、硬石膏配制的。这种水泥的特点是熟料用量少，粉煤灰掺量多。且具有水化热较低，微膨胀等特性。

（3）粉煤灰砌筑水泥

现代水泥工业向生产高强度水泥发展，仅要求强度为50号或25号的砌筑砂浆，会浪费水泥，提高工程造价。正是为了解决这一实际问题，用于砌筑砂浆的粉煤灰砌筑水泥就应运而生。

（4）低温合成粉煤灰水泥

低温合成粉煤灰水泥中粉煤灰含量可达70％，而且干灰、湿灰都能利用。这种水泥的特性是快凝、安定性好、强度发挥快、冬季也能正常施工(5℃以上)。

四、粉煤灰硅酸盐水泥的技术现状与发展趋势

（一）（1）新型干法水泥生产技术

窑外预分解技术是新型干法水泥技术的核心，也是当代新型干法水泥煅烧技术发展的主流技术，它是在悬浮预热器窑的基础上进一步发展而成。现代窑外预分解技术按分解炉与回转窑的相对位置关系的不同，又分为在线式预分解窑系统和离线式预分解窑系统。“三传一反”过程变成了悬浮态气固间的“三传一反”过程，大大地提高了各过程的效率和速率，达到了提高回转窑生产能力的目的，降低了单位熟料的各种物资消耗，最终实现了提高经济效益的目的

（2）回转窑生产技术

水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑，按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产，与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。

干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉，水分一般小于1％，因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高，所以热耗不低。干法生产将生料制成干粉，其流动性比泥浆差。所以原料混合不好，成分不均匀。

（二）现今生产工艺

采用"两高三分超细法"新工艺生产早强型粉煤灰硅酸盐水泥技术是现今工艺最合理，技术最成熟的粉煤灰水泥生产技术。它的特点是：

（1）成功地解决了粉煤灰早期强度低，凝结时间长的问题。