流化床灰石膏基复合胶凝材料及改性研究的开题报告.docx

流化床灰石膏基复合胶凝材料及改性研究的开题报告
一、选题背景
流化床锅炉是现代火力发电厂的主要设备之一，其烟气高温、高速度的特性使得其排放出的烟气中含有大量的煤灰、石灰石膏等固体废弃物。而石膏又是一种有着广泛应用价值的胶凝材料，如果能够将废弃物有效利用，既可减少环境污染，又可为建筑材料领域提供一种新的资源。
传统的石膏生产过程中需要使用高温石膏煅烧窑进行石膏熟化，这种方式对能源的消耗也是非常大的，随着人们对绿色环保材料的追求，需要寻找更为环保的石膏生产方式。
因此，基于利用流化床锅炉生成的废弃物制备新型石膏，既可减少环境污染，又可提高石膏的利用率，降低成本，具有重要的研究意义和应用前景。
二、研究内容
本研究将以流化床锅炉灰和石膏为主要原料，通过制备加入不同添加剂的复合胶凝材料，研究其物理性能和力学性能的变化规律，并对材料的形成机制进行探究，实现对复合胶凝材料的改性。
1.原料的分析和表征：通过对流化床锅炉灰和石膏进行分析和表征，确定其化学组成和物理性能；
2.复合胶凝材料的制备：按一定比例将流化床锅炉灰和石膏混合，加入不同的添加剂，通过机械搅拌、球磨和热处理等过程，制备出复合胶凝材料；
3.材料性能测试：对制备的复合胶凝材料进行物理性能和力学性能测试，包括抗压强度、吸水率、凝结时间、收缩率等指标；
4.材料形成机制研究：结合原料的分析和表征以及材料性能测试结果，探究复合胶凝材料的形成机制，分析添加剂对材料性能的影响。
三、研究意义
本研究的结果将有助于解决流化床锅炉废弃物的处理问题，同时也有助于提高石膏的利用率，降低石膏生产成本，从而促进绿色环保建材的发展。具体来说，本研究的意义主要体现在以下几个方面：
1.探究流化床灰和石膏复合胶凝材料的性能和形成机制，为改进材料性能和优化石膏生产工艺提供理论基础和实验支持。
2.复合胶凝材料在建筑领域中应用广泛，其性能可以与传统石膏相比较，从而扩大落实污染物“扬尘降至零”目标的应用范围，具有环保和社会效益。
3.本研究可以为将来开展关于流化床废弃物资源化的研究奠定基础。由于废弃物生成量庞大，对环境造成的影响也较为严重，因此开发利用废弃物需要大力推广。研究流化床锅炉灰和石膏的复合胶凝材料，有助于拓展废弃物资源利用途径。
四、研究方法
1.物料制备：选取不同比例的流化床锅炉灰和石膏，加入不同添加剂，通过机械搅拌、球磨和热处理等方法，制备出复合胶凝材料；
2.物料表征：采用SEM、XRD等方法对制备的复合胶凝材料进行形貌和物相分析；
3.物性测试：采用压力机和吸附仪等设备测试制备的复合胶凝材料的物理性能和力学性能；
4.机理研究：通过对原料化学成分和物性的研究，结合测试结果，探究复合胶凝材料形成的机理。
五、预期成果
本研究的预期成果主要包括以下几个方面：
1.制备出不同类型的流化床锅炉灰和石膏复合胶凝材料，并对其性能进行测试；
2.研究不同添加剂对材料性能的影响，为优化材料配方提供参考；
3.探究复合胶凝材料的形成机制，为今后改进材料性能和开发新型复合胶凝材料提供理论基础，并为流化床锅炉灰资源化提供了新思路和方向；
4.将研究成果应用于建筑材料的制备，促进环保石膏的应用和发展，为绿色建材提供新方案。