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篇一：srtp结题报告终

正交实验法对掺活化剂的粉煤灰水泥性能影响因素的研究

第1章绪论

1.1引言

水泥是我国国民经济重要的基础原材料，不仅为建筑业及基础设施建设提供支撑，而且为改

善城乡居住条件、提高人民生活水平提供物质保障。水泥产业在国民经济发展中具有重要的

地位和作用。

改革开放以来，我国水泥产业经历了较长时间的高增长期，自1985年以来水泥产量一直居世

界第一。特别是经过“九五”和“十五”的发展，水泥产业已成为面向国内、国际两个市场，

并具有一定国际竞争力的重要产业，为国民经济持续快速健康发展做出了重要贡献。2007年、

2008年、2009年水泥产量分别为13.2亿吨、13.88亿吨、16.3亿吨。可以看出，目前我国

仍处在快速发展时期。在这一阶段，消费结构不断升级，城市化进程进一步加快，基础设施

建设、房地产开发及大规模的经济建设都将继续拉动水泥产业的快速发展，水泥产业仍然是

一个极具发展潜力的产业[1]-[3]。

然而水泥产业是以矿产资源为基本原料，以化石能源为主要燃料，以高温窑炉这种高耗能、

高排放作业方式为主体的产业。但在进入21世纪后的短短几年时间内，我国水泥工业发展以

新型干法生产技术为主导，在预分解窑节能煅烧工艺、大型原料均化、节能粉磨技术、自动

控制技术和环境保护技术等方面，从设计到装备制造都迅速赶上了世界先进水平[45]。由于

新型干法生产技术迅速发展，节，

能减排工作也取得明显成效，反映出科技进步对建材工业节能降耗的巨大推动作用，但水泥

产业的碳排放量和能源消耗量在国民经济各行业中仍居于前列[6]。据统计，2009年我国原

煤产量为29.6亿吨，燃烧所排放的co2为77.5亿吨，其中水

泥生产能耗约1.8亿吨煤，占当年全国总能耗消耗6.6%，co2排放总量约13.8亿吨

(包括生产水泥用碳酸钙分解排放的co2)，占当年全国co2总排放量的26.1%[7]。

行业发展的同时也造成了大量有限资源的浪费。目前国内研发的以辊压机系统和立磨为代表

的节能粉磨技术也已实现规模化和产业化，技术指标已接近国际先进水平，与目前的球磨系

统相比可降低粉磨能耗20%；突破现有粉碎理论的高效节能粉磨技术也正开展应用基础研究。

因此，在水泥中掺入大量粉煤灰,不仅实现了工业废弃物的利用,且作为水泥的成分,大幅

降低了水泥生产成本,也减少了石灰石资源的消耗以及开采过程对环境的破坏。福州大学本

科生科研训练计划（srtp）项目试验总结

1.2粉煤灰与粉煤灰水泥

1.2.1粉煤灰概况

粉煤灰是燃煤（包括低热值燃料）锅炉在燃烧过程中产生的固体颗粒物，包括灰和渣。如按

废弃物处理，粉煤灰不仅堆放占压大量土地，而且污染大气环境。作为可利用的资源，可以

用于生产水泥、粉煤灰烧结砖、加气混凝土等建材，用于筑路、采煤沉陷区回填、改良土壤

等。全国燃煤电厂和低热值电厂排放的粉煤灰高达3.3亿吨以上，占全国固体废弃物的40%。

煤炭、电力行业利用粉煤灰2.1亿吨左右，利用率为66%，创造了较好的综合效益。随着我

国燃煤（矸石）电厂快速发展，粉煤灰产排量日益增加，带来的环境压力逐年增大，为充分

利用资源、减少环境污染，需进一步提高粉煤灰综合利用水平。

1.2.2粉煤灰水泥

粉煤灰水泥，全称粉煤灰硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰（粉煤灰的掺量为20～

40％）、适量石膏共同磨细而制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥。按现行国家标准，粉煤

灰水泥的强度等级有：32.5、32.5r；42.5、42.5r；52.5、52.5r。

粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存

在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化

物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。

在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的

和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝

土抗渗能力；增加混凝土地修饰性[8]。

目前，粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土

及其他建筑材料，还可用作农业肥料和土壤改良剂，回收工业原料和作环境材料[8]。

1.2.3粉煤灰活性与激发

粉煤灰的活性主要来自活性sio2(玻璃体sio2)和活性a12o3(玻璃体a12o3)