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1、1.研究目的和意义坚持可持续发展战略，利用工业废渣发展新型墙体材料，是我国墙改工作的主攻方向之一。我国粉煤灰、高炉矿渣排量巨大，储量丰富，对生态环境造成严重破坏。因此，发展粉煤灰砖、矿渣砌块等制品，不仅是墙改工作的需要，更是治理废渣污染的一项重要举措。因此发展节能、节地、利废的新型墙体材料代替大量实心粘土砖，对保护耕地、节约能源和资源、利用废渣、治理环境污染、改善建筑功能，促进我国建材业和建筑业技术进步和产业结构调整，转变经济增长方式具有显著的社会效益和经济效益。这不仅是一般性的产品更新换代，还具有可持续发展的战略意义。目前的新型墙体材料要么具备承重的特性而保温性能差，要么保温性能好却不具备承
2、重的性能。本论文涉及研制的新型粉煤灰墙体材料恰恰具备了这两种性能。不但保温性能好而且具备了承重这一特性。2.国内外研究现状新型墙体材料主要是用混凝土、水泥或粉煤灰、煤研石等工业废料和生活垃圾生产的非粘土砖、建筑砌块及建筑板材。实际上，新型墙材已经出现了几十年，早在上世纪五、六十年代，建筑砌块就在欧美各国普遍使用;而建筑板材，在上世纪九十年代初日本就占到了墙材总量的64%，美国占到47%。由于这些材料我国没有普遍使用，仍然被称作新型墙体材料。伴随建筑结构大空间大柱网大开间灵活隔断的出现墙体材料的发展趋势将是单一墙体向复合墙体发展，重型墙体向轻体墙体发展。新型墙体材料有砖、砌块、墙板三大类共20多
3、个品种，目前常用的有陶粒混凝土砌块、普通混凝土砌块、加气混凝土砌块、灰砂砖、烧结页岩砖、烧结空心砖、粉煤灰砖、GRC空心轻质隔墙条板等。对于用粉煤灰和玻璃粉混合掺加一定的发泡剂或稳泡剂烧制墙材国内已经有人进行了研究，如王升高等人，在粉煤灰和玻璃粉中加入硼砂、石墨作为发泡剂进行烧制，主要用做隔热和吸音;李冬斌、李利峰以粉煤灰为主要原料，废玻璃为辅助原料，并添加适量的化学试剂进行烧制，但抗压强度和抗折强度比较低，分别为2.9gMPa、1.15MPa。效果都不很理想。而到目前为止还未发现有人利用粉煤灰和废玻璃研制成一种既有承重能力又有保温效果的新型轻质墙体材料。3.采用的研究路线本论文需要研制的新型
4、粉煤灰墙体材料主要优点有节地、节能、利废、保温隔热，同时可以承重，可以作为粘土砖的替代品。新型粉煤灰墙体材料以粉煤灰为主要原料，加入废玻璃粉，并掺加适量发泡剂和稳泡剂成型段烧成砖。在此过程中，通过大量实验对不同发泡剂（烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠）及相同发泡剂下不同掺量剂所制得的的粉煤灰砖进行强度测试，借此来寻找使粉煤灰砖性能更优良的发泡剂和合适掺量，来研究既有承重能力又有保温效果的新型轻质墙体材料。4. 进度安排第1周第2周：查阅资料；第3周：文献综述，外文资料翻译，完成开题报告； 第4周：确定实验方案、备料、初步实验；第5周第10周：样品制备与性能改善；第11周：性能测试与分析；
5、第12周第13周：完成毕业论文初稿；第14周第16周：论文评阅、定稿，答辩；5.文献综述5.1研究现状和选题背景传统的墙材的生产原料主要来自于耕地，大量取土烧砖，占用或挖掘耕地。我国的墙体材料中粘土砖一直占绝对的主导地位。粘土砖的保温性能差，生产不仅毁坏大量的耕地、消耗大量的能源，而且在使用中还要造成能源的大量浪费，不能满足日益发展的建筑对材料功能方面的需求。新型墙体材料有砖、砌块、墙板三大类共20多个品种，目前常用的有陶粒混凝土砌块、普通混凝土砌块、加气混凝土砌块、灰砂砖、烧结页岩砖、烧结空心砖、粉煤灰砖、GRC空心轻质隔墙条板等。伴随建筑结构大空间、大柱网、大开间灵活隔断的出现，墙体材料的
6、发展趋势将是单一墙体向复合墙体发展，重型墙体向轻体墙体发展。而且与粘土砖生产能耗相比，以工业废渣为原料生产的新型墙体材料的生产能耗大幅度降低。新型墙材与红砖相比具有节能、节土、利废、隔音、隔热、轻质、高强、施工效率高、能改善建筑功能及保护环境等众多的优点。本课题研究的新型墙体粉煤灰材料以粉煤灰为主要原料，加入废玻璃粉，并掺加适量发泡剂和稳泡剂成型段烧成砖。制备的粉煤灰墙体材料具有好的承重能力和保温效果。5.2存在的问题研究墙体材料的革新与新型墙体材料的推广应用是以保护耕池、环境和节约能源为目的而向传统材料和技术的挑战，是促进经济社会可持续发展，适应城镇现代化建设和住宅产业现代化发展需要的一项功
7、在当代、利在千秋的大业。实施可持续发展战略，加强生态建设和环境保护，是我国的一项基本国策。材料革新是保护土地资源，节约能源，资源综合利用，改善环境的重要措施，也是可持续发展战略的重要内容。由于粉煤灰原料的储量、性能能够满足生产烧结制品的要求，加之国内砖瓦机械的生产能力及技术水平，已经完全能够完成从原料处理、均化、成型到干燥、烧成各个工段的工作。其生产过程不但能顺利地进行，而且能保质保量完成生产任务用粉煤灰作为主要原料，生产烧结制品的生产工艺及技术方法是可靠的。目前的新型墙体材料要么具备承重的特性而保温性能差，要么保温性能好却不具备承重的性能。对于用粉煤灰和玻璃粉混合掺加一定的发泡剂或稳泡剂烧制
8、墙材国内己经有人进行了研究，如王升高等人，在粉煤灰和玻璃粉中加入硼砂、石墨作为发泡剂进行烧制，主要用做隔热和吸音;李冬斌、李利峰以粉煤灰为主要原料，废玻璃为辅助原料，并添加适量的化学试剂进行烧制，但抗压强度和抗折强度比较低，分别为2.9gMPa、1.15MPa。效果都不很理想。而到目前为止还未发现有人利用粉煤灰和废玻璃研制成一种既有承重能力又有保温效果的新型轻质墙体材料。5.3应解决的问题 粉煤灰是高温处理后的物料，其本身没有塑性，是一种没有粘结能力的瘠化料，粉煤灰的颗粒比较均匀，较大粒径和较小粒径的颗粒比较少，不符合最紧密堆积的原理要求。干粉煤灰由于比重较小，有较大的流动性，而湿粉煤灰由于粒
9、度较细，有较强的聚积性。仅用粉煤灰一种原料是不能生产烧结砖的，这是由于它的不紧密堆积性和松散性及缺乏粘结性，而导致不能成型。即使能够成型，但湿坯的强度非常低，不待干燥完成或烧成的时候已经开裂或破碎，不可能生产出合格的产品。因此以粉煤灰为主要原料，加入废玻璃粉，并掺加适量发泡剂和稳泡剂成型段烧成砖。在此过程中，通过大量实验对不同发泡剂（烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠）及相同发泡剂下不同掺量剂所制得的的粉煤灰砖进行强度测试，借此来寻找使粉煤灰砖性能更优良的发泡剂和合适掺量。而新型粉煤灰墙体材料经焙烧而引起膨胀，应同时具备两个条件:一方面在高温下形成具有一定粘度的熔融物，即在一定应力下产生变
10、形;另一方面当物料达到一定粘度状态时，产生足够的气体。在高温下的热膨胀，是固相、液相、气相三相动态平衡的结果。只有同时具备上述两个条件，才可能获得膨胀良好的均质多孔性轻质墙体材料。本次研究的目的就是在总结前人研究成果的基础上，对墙体材料这方面进行初步的探索。主要方向意在利用粉煤灰和废玻璃研制成一种既有承重能力又有保温效果的新型轻质墙体材料。5.4本课题发展前景实施建筑材料行业的可持续发展战略，必须用新型墙体材料代替落后的原始材料，做到节约资源，保护环境。另外，建筑施工的现代化，住宅建筑的美观化、多样化，也都对建材工业提供足够的新型墙体材料提出新的要求。按照国家墙材革新计划，2010年经济发达的
11、省会城市及计划城市新型墙体材料使用量要达到60%70%。城市普遍推广节能住宅，农村建房要大力应用新型墙体材料并逐渐达到节能住宅标准。与2000年相比，累计节约生产和采暖能耗1亿t标准煤再节约土地4万亩，利用工业废渣1.2亿t；在全国范围内，破坏耕地现象得到有效控制.国家还通过相关规定，宣布禁止使用“粘土红砖”为降低建筑能耗提出明确目标和时间限制。积极推广应用新型墙体材料，用先进技术和装备改造传统产业，提升墙体材料行业的整体水平，提高建材产品的质量和档次，是未来建材工业发展的方向.这为新型墙体材料的发展提出了要求并给予政策帮助。近年来，由于国民经济的持续、快速、健康发展，居民住宅已成为新的消费热
12、点.据资料，我国全社会房屋年竣工面积达到18亿m220亿m2，建筑业增加值年均约7 500亿元。其中，城乡住宅需求量保持在13亿m215亿m2左右，住宅业的投资增长率已远远大于GDP的年均增长率，为新型墙体材料带来了新的机遇和广阔的市场前景。政府对建筑节能的逐渐重视，相关法规的健全及人们意识的提高，建筑材料技术的不断进步，都为新型墙体材料的发展创造了十分有利的条件。相信在不远的将来，建筑材料行业必将会做到可持续发展。5.5参考文献1范立志,王红岩,李科元,辽宁新型节能墙体材发展趋势,沈阳建筑工程学院学报,2001.1,17(1):1一42韩敏芳,李伯涛,张向阳,粉煤灰多孔轻质建筑板的开发,粉煤灰综合利用,1998(2):12一143李湘洲,国外轻质墙体材料的现状与趋势,上海城市管理学院学报,2001.4:30324林喜军,吴启森,粉煤灰砌块建筑,混凝土,2002,(3):54一555郡朝勇,粉煤灰小型空心砌块的工业化生产技术研究,襄樊学院学报,2002.9,23(5):76一786王尚友,粉煤灰承重砌块的研制,房材与应用,2000.12,28(6):34一367郭伟,徐玲玲,钟白茜,粉煤灰烧结砖的成型条件研究,盐城工学院学报,2002.6,15(2):l一4
