大摻量粉煤灰綠色混凝土的研究-項目可行性報告
一、立項背景和意義
建筑業(yè)與建筑工業(yè)是我國的支柱產業(yè),要得以可持續(xù)發(fā)展,必須調整結構、節(jié)能節(jié)地以及減少污染。建筑業(yè)與建筑工業(yè)使用最多的材料為普通混凝土,我國混凝土的年產量達10多億立方,對膠凝材料的需求量很大,而每生產1噸硅酸鹽水泥熟科,排放1噸CO2氣體,耗煤0.2噸,給環(huán)境帶來重大的壓力;另一方面,我國發(fā)電以火電為主,目前,電廠粉煤灰年排放量近2億噸,但對粉煤灰的利用很少,其中,低值利用占了很大的比例。大摻量粉煤灰混凝土著眼于更充分地利用粉煤灰潛在活性,合理利用外加劑和激發(fā)劑,減少單方水泥用量,降低混凝土生產成本;變廢為寶,化害為利,節(jié)約堆放粉煤灰的大量寶貴土地。
目前混凝土中粉煤灰的摻入量一般為15~25%,單方水泥用量仍很高,因粉煤灰的摻入量再多則容易產生強度增長過慢,影響工程的施工進度,本項目將試驗研究,通過一定的技術措施,將克服這些缺點,在工程中推廣應用大摻量粉煤灰綠色混凝土。本摻合料的應用,符合國際綠色混凝土發(fā)展的方向;粉煤灰應用是國家鼓勵與支持的項目。
本項目以降低混凝土中的水泥消耗為目標,減少生產水泥對環(huán)境的污染和資源的過度消耗,將在對國內現有粉煤灰混凝土情況調研的基礎上,開展粉煤灰摻量≥50%綠色混凝土的探索研究,提出大摻量粉煤灰綠色混凝土的配制方法。
現有工作條件:本校建筑工程實驗室擁有設備固定資產幾百余萬元,具備本項目研究所需的各種測試設備,指導教師也在做相關課題的研究,項目組成員學習認真,具備了較好的理論知識,并有原來SRT項目的基礎,學校十分重視大學生的科研創(chuàng)新活動,為本項目的開展提供了保障。
二、項目主要研究內容、技術關鍵以及科研創(chuàng)新的主要方式
(一) 主要研究內容:
1、資料的收集和國內現有技術分析;
2、減少單方水泥用量的試驗研究;
3、提高粉煤灰摻量的試驗研究;
4、大摻量粉煤灰綠色混凝土強度特點的試驗研究;
5、適用于工程的大摻量粉煤灰綠色混凝土配合比的確定。
?。ǘ┘夹g關鍵:
1、用不同的激發(fā)方式來激發(fā)粉煤灰活性,包括機械方法和化學方法;
2、綜合利用外加劑(減水劑)和激發(fā)劑來提高大摻量粉煤灰綠色混凝土的性能。
?。ㄈ┛蒲袆?chuàng)新的主要方式:
1、利用合理的激發(fā)劑和減水劑用量,對不同量的粉煤灰摻量的混凝土按不同的配合比配制進行試驗,強度分析,最終大幅度提高混凝土的性能;
2、將理論與實踐相結合,運用理論知識再結合工程實際,采用比較的實驗方法開展探索研究,得到預期的大摻量粉煤灰綠色混凝土。
三、項目預期目標(主要經濟技術指標、應用前景、獲取自主知識產權等情況)
(一) 主要經濟技術指標
1、研制的大摻量粉煤灰混凝土其技術性能達到:
混凝土強度:C30;
坍落度:60~80mm;
42.5等級水泥<150kg/ m3,占膠凝材料用量的比例<40%。
粉煤灰摻量:F/(C+F)>50%。
2、所研制的大摻量粉煤灰綠色混凝土,與普通混凝土的造價相
當,其性能得到大幅度提高。
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大摻量粉煤灰高性能混凝土能廣泛地應用于道路工程、大體積混凝土工程以及房建工程等領域,適用于各種中、低強度等級混凝土的現場施工,具有可觀的技術經濟效益,且是一種環(huán)保產品,便于推廣應用,應用前景十分廣闊。
四、項目實施方案
第一:項目調研和前期準備,寫出計劃報告,以避免低層次的重復研究。在本階段,主持人會對項目組成員進行分工,保證項目順利開展。
第二:對不同粉煤灰摻量,不同的外加劑(減水劑)和激發(fā)劑,進行配合比設計,為項目提供實驗準備。
第三:所設計的配合比配制混凝土開展實驗研究。
第四:根據實驗得出結果進行綜合分析,針對分析結果進行補充實驗,得出最佳配合比,以及外加劑和激發(fā)劑的優(yōu)選,確定粉煤灰的摻量,最終得到預期大摻量粉煤灰綠色混凝土。
第五:整理本項目內容,寫出相應的論文,項目結題報告。
五、計劃進度安排
起始年月 |
進度安排 |
2008年1月
至
2008年3月 |
通過查閱相關資料、文獻,了解粉煤灰對混凝土的影響(主要抗壓強度方面),進而了解大摻量粉煤灰混凝土的性能。 |
2008年4月
至
2008年7月 |
對不同粉煤灰摻量,不同的外加劑(減水劑)和激發(fā)劑,進行配合比設計。并按所設計的配合比配制混凝土進行試驗研究。 |
2008年8月
至
2008年10月 |
對試驗結果進行綜合分析,針對分析結果進行補充實驗,最終得到預期大摻量粉煤灰綠色混凝土。 |
2008年11月
至
2008年12月 |
撰寫論文,項目結題。 |
六、經費預算
項目經費 開支預算 (萬元) |
設備費 |
能源材料費 |
試驗化驗加工費 |
燃料動力費 |
差旅費 |
人員勞務費 |
0 |
0.40 |
0.25 |
0.05 |
0 |
0 | |
合作、協(xié)作研究與交流費 |
出版/文獻/信息傳播/知識產權事務費 |
會議費 |
管理費 |
專家咨詢費 |
其他支用 | |
0 |
0 |
0.05 |
0 |
0 |
0.05 |
七、參考文獻
【1】劉紅飛,蔣元海,葉蓓紅. 建筑外加劑. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.
【2】劉紅飛,胡恒. 低水泥含量綠色混凝土的試驗研究. 2000混凝土與水泥制品學術研討會論文集.
【3】王智. 石灰對粉煤灰活性激發(fā)作用的研究進展. 粉煤灰綜合應用,1999 (1).
【4】蔣林華,葉義群. 低質粉煤灰活性激發(fā)的實驗研究. 新型建筑材料,2003 (11).
【5】劉玉杰,張永革. 大摻量粉煤灰混凝土在生產中的應用. 包鋼科技,2007 (21).
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