开题报告——钢渣泡沫混凝土的保温性能研究

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1、安徽工业大学（硕士学位论文）开题报告及工作计划表姓名石司琴学号1320190391专业供热供燃气通风及空调工程研究方向绿色节能建筑材料导师姓名陈德鹏安徽工业大学研究生学院2014年11月-12-_____2013____级硕士学位论文开题报告论文题目钢渣泡沫混凝土的保温性能研究论文选题来源住房和城乡建设部科学技术项目本课题研究的目的、意义：本课题立足钢渣在墙体材料中的资源化利用，研究钢渣等体积替换细骨料所制成的钢渣泡沫混凝土的保温性能。通过对钢渣在这方面的研究，为钢渣在建筑材料方面的利用提供理论支撑。

2、目前的泡沫混凝土在保温材料方面应用较广泛，但也由于其自身结构问题限制了它的进一步广泛应用，将钢渣掺入泡沫混凝土中不仅能改善泡沫混凝土的自身结构问题还能资源化利用钢渣，根据钢渣微观结构与组成以及泡沫混凝土的组成结构，着重考虑钢渣成分、水化反应、吸水性、表面特征、膨胀活性和发泡剂性能的影响，对泡沫混凝土的强度、容重、吸水率、导热系数等进行研究。通过实验对钢渣泡沫混凝土的力学性能和热物性能进行分析总结，得出：钢渣泡沫混凝土能作为保温材料的钢渣最佳掺量；钢渣泡沫混凝土的导热系数与孔隙率、容重、干密度及吸水率之

3、间的关系；钢渣性能对泡沫的影响规律，最后通过abaqus建立模型模拟试块的导热性能，对导热系数模型进行研究，推导钢渣泡沫混凝土导热系数模型。期待研究后的钢渣泡沫混凝土能比普通混凝土的热工性能好，比泡沫混凝土的力学性能强。钢渣泡沫混凝土在保温材料领域的应用，为解决钢渣低能耗应用，提高钢渣资源化利用效率奠定理论与技术基础，研究成果的推广应用具有重要经济、环境和社会效益。目前我国对工业固体废物的综合利用还仅限于初级的粗放式利用，如铺路、生产水泥建材、矿坑填充等，高附加值的产品较少。与国外相比，我国工业固体废

4、物资源化的水平也较低，所以，加强我国固体废物综合利用率是我国亟待解决的一大问题，让固体废物资源化，不仅保护环境和自然资源，更产生巨大的社会效益和经济效益。工信部发布《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》。《规划》明确，到2015年大宗工业固体废物综合利用率将达50%。钢渣是炼钢工业排出的废渣，产量大且综合利用率低，其排出量约为粗钢产量的15～20%。造成了严重的环境污染，占用了大量的土地，破坏了生态环境。如何实现钢渣高附加值的规模化利用一直是我国工业上的主要研究方向。钢渣成分复杂多变，国内外研究者

5、对其也进行了大量研究，但由于其成分原因不能对其进行统一处理。目前，我国钢渣应用的领域主要有：(1)用于建筑行业；(2)用于冶金原料；(3)用于污水处理；(4)用于农业等。从钢渣的利用形式来看，主要有内循环和外循环两种，内循环主要是指企业内部对于钢渣的再回收利用，外循环主要体现在建筑材料中的应用。钢渣的大量排放，不仅给钢铁公司增加了经济负担，而且由于需要场地堆放，在堆弃过程中侵占了大面积的农田，进而对空气、水质等造成了极其严重的污染，也对居民的正常生活造成了严重的影响。钢渣的综合治理工作迫在眉睫，大宗量

6、、高附加值的利用就显得尤为重要。-12-泡沫混凝土是一种利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型建筑节能材料，然而目前泡沫混凝土的研究与应用方面存在许多问题，因其自身的结构特性存在：强度偏低、易开裂、吸水、收缩率大等问题，限制了它的广泛应用。本课题采用钢渣等体积替换泡沫混凝土中的砂作为细骨料展开研究，通过分析钢渣自身特性、泡沫混凝土的结构构成，期待研究总结出最佳掺量的钢渣泡沫混凝土的保温隔热性能，在一定程度和方面上改善泡沫混凝土的结构特性问题，进而推动泡沫混凝土的广泛应用，也有望打破限制钢渣在混凝土中

7、大量、高附加值利用技术瓶颈，将促使大量工业废钢渣变废为宝，推进“节材与材料资源合理利用技术”在建筑事业中快速发展提供理论依据。研究一种集承重和保温于一体的新型墙体材料。本课题国内外研究概况（并在表格最后附上文献综述）：（1）钢渣微观结构与组成近年来，国内外对钢渣的研究较多，钢渣量多且对环境污染严重，使得钢渣处理问题迫切，这就需要对钢渣成分进行分析。钢渣所含成分复杂，主要是由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成，其主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁

8、、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。高成明对钢渣的分析比较深入，主要分析钢渣的各成分及各成分含量对钢渣活性的影响，最后得出结论：决定钢渣活性的主要成分有CaO、SIO2、AL2O3，还重点研究了钢渣粉胶凝材料的水化机理，钢渣激发研究和钢渣粉掺和料的基本性能及其相容。钢渣中所含的C2S和C3S等，使得钢渣具有一定的胶凝性。关少波对钢渣粉活性与胶凝性及其混凝土性能进行了研究，深入研究了钢渣的组成、颗粒形态、冷却方式以及粉