轻质泡沫混凝土制备技术与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

我国由于以煤炭为主要能源，受煤烟型污染危害则更加严重。近年来，虽在不断进行整治，但以城市为中心的环境污染势头并未得到有效控制。几个主要技术指标如总悬浮颗粒、降尘、二氧化硫和氮氧化物等的变化情况反映出，我国大气污染总的趋势是北方高于南方，采暖期高于非采暖期。故除工业用燃煤外，建筑采暖是造成大气污染的一个主要因素。随着城市化进程的发展，采暖建筑越来越多，取暖煤耗还会大幅增加，由烟尘和二氧化碳排放造成的环境污染的加剧不可避免。大幅降低建筑采暖能耗，是保证大气环境指标改善的有效途径之一。

有效地利用能源、节能降耗是摆脱能源危机的有效途径之一，建筑保温隔热则是节能的重要措施。建筑保温隔热材料是建筑节能的物质基础，性能优良的建筑保温隔热材料和保温隔热技术，在建筑中往往可以起到事半功倍的效果。

泡沫混凝土是用机械的方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂组成的浆体中，经混合搅拌、浇筑成形、养护而成的一种多孔材料。泡沫混凝土中具有大量封闭的细小孔隙，具有很好的保温隔热性能，可以用作墙体保温隔热材料。泡沫混凝土中可大量使用粉煤灰、加气混凝土尾料等工业废料做填充材料。研究开发这种材料有利于保护环境和日益减少的土地资源，符合国家产业政策，意义重大，前景广阔。

2. 国内外研究现状分析

从技术水平来看，我国泡沫混凝土已快速拉近了和发达国家的距离，总体来讲，我国泡沫混凝土的技术现状是：在一般常规应用领域特别是建筑保温领域，我国的工艺技术具世界前列，但在装备技术及尖端应用领域，我国和发达国尚有很大的差距。

一般常规应用领域主要是泡沫混凝土用量最大的建筑保温、土木工程及岩土工程回填等。在这些方面，泡沫混凝土现浇具有优势，在我国发展迅速，施工量已居世界首位。现浇工艺技术在引进基础上经近几年的不断完善，已形成具有中国特色的技术体系，工艺水平已达到先进国家的水平。其中，公路回填、隧道回填、地基回填、油田固井浇注等已在我国成功应用。建筑保温屋面、地面、垫层现浇施工，技术已经成熟。特别值得一提的是泡沫混凝土墙体现浇，是我国拥有自主产权的创新技术。它包括承重泡沫混凝土现浇墙体、钢结构现浇墙体、框架结构泡沫混凝土墙体、砖混结构夹芯泡沫混凝土墙体等。这是我国对国际泡沫混凝土现浇技术的重大贡献，对拉动泡沫混凝土发展具有不可估量的意义。

我国的泡沫混凝土制品和国外相比，整体规模偏小，技术水平不高，没有大宗应用的主导产品。国外大部分采用现代化的蒸压工艺，自动化程度高，产品质量好，在上世纪三四十年代已规模化生产了蒸压砌块与屋面大板、墙板等。而在我国，除广东天风墙体材料有限公司生产泡沫混凝土蒸压砖外，我国泡沫混凝土大部分为自然养护，产品质量差，实际应用不多。特别是泡沫混凝土砌块，虽然已出了行业标准，但至今没有规模化生产应用的产品。

3. 研究的基本内容与计划

主要研究内容包括：

1)研究泡沫胶凝材料制备技术：泡沫剂、稳泡剂、速凝剂品种与掺量对轻质泡沫混凝土新拌浆体流变性能、稳定性、强度及导热系数的影响；

2)研究掺ALC轻质粒的轻质泡沫混凝土制备技术：ALC轻质粒的尺度、级配与掺量、粉煤灰的掺量、制备技术等对轻质泡沫混凝土力学性能、导热系数和耐水性的影响；

3）优选轻质泡沫混凝土的配合比，研究不同轻集料（ALC尾料、电厂轻砂和EPS碎粒）掺量对硬化保温材料制品容重、力学性能、导热系数和收缩性能的影响规律；

研究轻质泡沫混凝土的生产工艺、质量控制和有关应用技术。

计划安排：

4. 研究创新点

（1）采用物理发泡和加入轻质粒相复合的技术路线制备轻质泡沫混凝土，探索泡沫混凝土性能的关键影响因素；

（2）加气混凝土尾料是建材副产品，掺入加气混凝土碎粒的泡沫混凝土，废物利用、节约资源、节约能源和保护环境，同时提高泡沫混凝土的力学性能、匀质性和保温隔热性能。

（3）轻质泡沫混凝土是一种很好的节能自保温墙体材料，符合国家的墙体材料革新与建筑节能迫切需要；