大掺量工业废渣制备复合水泥的试验研究开题报告

1. 研究目的与意义

目前我国经济正处于一个快速发展的黄金时期，在此阶段建筑业也得到了迅速的发展。水泥作为建筑结构常备材料，社会的需求也越来越大，2013年，我国水泥产量24.1亿吨，同比增长9.6%；水泥制造业产销率97.7%，同比提高0.4个百分点；水泥制造业实现利润765.5亿元，同比增长16.4%，仍居建材工业子行业之首。未来一段时期，中国经济仍将保持平稳较快增长，水泥工业面临着发展机遇：工业化、城镇化和新农村建设进一步拉动内需，保障性安居工程以及高速铁路、轨道交通、水利、农业及农村等基础设施建设带动水泥需求继续增长。由此可见，我国水泥市场未来发展前景看好。而水泥工业是一个高污染、高能耗高资源消耗的行业，在可持续发展己成为全球共识的今天，这些特性严重制约了水泥行业的可持续发展^[1]。新世纪水泥行业发展趋势是以节能、降耗、环保、改善质量和提高劳动效率为中心，以实现清洁生产和高效节约化生产为目标，走可持续发展的道路。

少熟料水泥是指以经过预处理后具有一定活性的工业废弃物如矿渣、粉煤灰、钢渣为主要原料，掺入少量水泥熟料以及其他起调节作用的辅助材料，并加入相应外加剂配制而成的新型水硬性胶凝材料 。制备少熟料水泥既可实现节能减排，又能降低水泥成本，并大量消耗粉煤灰，矿渣，钢渣，煤矸石，脱硫石膏等工业废弃物，具有环保意义和经济价值^[2]。

在混凝土中大量使用矿物掺合料可以节省水泥，降低混凝土的生产成本。矿物掺合料参与反应的水化产物能够填充硬化浆体的孔隙、改善过渡区的微结构，该作用通常称为化学作用。此外，未反应的矿物掺合料颗粒还能起到微集料填充的作用，该作用通常称为物理填充作用。科学合理地使用矿物掺合料能够改善混凝土的很多性能，尤其能够显著降低混凝土的早期水化温升。矿渣和粉煤灰是性能比较好的矿物掺合料。而且经过几十年的科学研究和工程实践，这两种矿物掺合料在混凝土中的应用技术己比较成熟，目前己在普通混凝土和高强混凝土中得到了非常广泛的应用^[3]。粉煤灰和矿粉的主要化学成分有sio₂，a1₂0₃，ca0等，它们本身的结构和颗粒形状等特征使它们可以产生火山灰效应，微骨料效应。由于矿粉有无定型玻璃体形态的活性sio₂，al₂o₃，这些成分能和水泥水化过程中析出的氢氧化钙进行“二次反应”，在表面形成有胶凝性能的水化铝酸钙、

2. 研究内容和预期目标

2.1研究内容

（1）原材料的物性分析及处理；

（2）利用钢渣、粉煤灰和矿粉多元复掺制备少熟料水泥，研究不同配比的复掺对少熟料水泥凝结时间和3d、7d、28d强度的影响；

3. 研究的方法与步骤

（1）原料的物性分析及预处理

钢渣、粉煤灰和矿粉放入烘箱中烘干5小时，钢渣烘干后再用球磨机粉磨40分钟。对矿粉、粉煤灰等原材料进行化学组成和矿物组成的分析，其中化学组成分析用化学全分析方法，矿物成分的分析采用xrd分析法。

（2）确定水灰比

4. 参考文献

[1]彭杰，董健苗，吴辉琴，等.矿粉-粉煤灰水泥基材料的试验研制[j].混凝土，2013，(5)：87-88,92

[2]高建荣，芋艳梅，张少明.少熟料煤矸石水泥的试验研究[j].水泥工程，2011，(1)：9-12

[3]周栋梁，周伟玲，林玮.大掺量矿渣-粉煤灰复合水泥活性激发剂试验研究[j].2009,(5)16-18.

5. 计划与进度安排

第一周（2月20日-2月26日）：查阅文献，撰写文献综述；

第二至三周（2月27日-3月12日）：准备原材料，完成实验方案；

第四周至第五周（3月13日-3月26日）：修改方案，完成开题报告；