1. 研究目的与意义（文献综述）
一、目的及意义（含国内外的研究现状分析）
2. 研究的基本内容与方案
二、拟采用的技术方案及措施
1. 原料
（1）烧磷石膏
取湖北省大悟县黄麦岭磷化工有限公司的磷石膏，置于130℃烘箱中烘干3小时，使其脱水变成半水石膏，粉磨10分钟，防潮密封备用。
（2）矿渣粉
取武汉武新新型材料有限公司生产的S95级矿渣粉，测定密度，测定比表面积。
（3）熟料粉
取华新水泥股份公司黄石分公司的熟料，破碎后过3mm筛，每磨2kg，单独在标准实验磨中粉磨成比表面积400m2/kg左右，备用。
（4）减水剂
采用聚羧酸减水剂标准型。
（5）双氧水
采用化学试剂（危险品，主要安全）。
2. 实验方法
（1） 比表面积：按照GB 8047-87 《水泥比表面积测定方法 (勃氏法) 》进行。
（2） 标准稠度凝结时间：按照GB/T 1364-2001《水泥标准稠度用水量凝结时间安定性》进行。由于半水石膏凝结很快，搅拌后立即进行实验。记录从加水开始到稠度实验时的时间，并要求所有样品的这个时间要基本一致。
（3） 强度实验：采用70×70×70立方体钢试模，预先将双氧水加到搅拌水中，然后将PSC水泥倒入搅拌锅，加水后快速搅拌，讯速出锅，立即成型，试样在试模中起泡膨胀并稳定后，将表面刮平。按PSC浆的流动度为200±10mm时（如不合适请自行调整）的加水量加水，记录加水量。试样在养护箱中养护3天后脱模，测定抗折强度和抗压强度。然后继续在养护箱中养护。
（4） 体积密度：将70×70×70立方体试块测量体积后，敲碎并放入60℃的烘箱中烘至恒重。然后计算单位体积的质量，Kg/cm3。
（5） 开裂度：按水泥开裂度方法进行。
（6） 抗冻性能实验：按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块。标准养护28天后，分为两组，一组继续标准养护，另一组进行冻融循环实验。采用快冻法，一次冻融循环24小时，温度为-20℃～20℃，每天循环1次，冻融循环10次后取出测定强度，对比试样一直标准养护至相同龄期一起破型测定，进行强度对比。在冻融循环前测定试样的初始质量，每循环2次测定一次试样质量。通过强度的变化和质量变化来评判水泥的抗冻性能。
（7） 耐水性：按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块。在标准养护箱中养护1天后脱模，脱模后用分析天平精确测定各试块的质量m1，然后浸泡在500ml 20℃蒸馏水的密封瓶中养护，分别在7d、14d、21d、28d，取出试块真空抽滤4h后测定质量m2。取出4块测定28d抗压强度后，将剩余的试块分为两组：一组于静置水中养护，另一组于流动水中养护（每周换水一次），两组试样每周真空抽滤测定质量m3，以各试块前后质量的变化率即耐水系数Dw来评判试样的耐水性，Dw值越大，水泥的耐水性能越强。Dw计算式如式1所示。在静止水和流动水养护28d后，测定抗压强度。
（8） 耐高温性能：按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块。在标准养护箱中养护1天后脱模，然后置于20℃的水中标准养护28d后，将试块从水中取出，擦干表面的水后，全部在60℃烘箱中烘干24h，取出4块测定初始强度，然后将试块分别在100℃、150℃、200℃、250℃下煅烧2h，待自然冷却后测定强度。与初始强度比对以评判其耐高温性能。特别主要，试块高温煅烧前必须烘干，而且升温速度要很慢（从室温开始升温），否则容易爆炸。
（9） 碳化试验：参照GB50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行，所用试块为强度检验用的70×70×70立方体的发泡水泥净浆试块。将试样在水泥标准养护箱中养护1天后脱模，脱模后放入20°C、相对湿度90%的养护箱中，养护到28d时，将试模取出，擦去表面水后，放入碳化箱中碳化。碳化箱的CO2浓度为20±3%，相对湿度为70±5%，温度为20±1°C。碳化到规定时间后，取出试样，测定试样抗压强度。然后在折断的试样断裂面上涂上0.1mol/L的酚酞溶液显色，用游标卡尺测定出各面试样碳化深度。
3实验方案：
3.1测试不同双氧水掺量对PSC性能的影响
分别控制烧磷石膏和矿渣、熟料的百分比为45%、51%、4%。通过控制不同双氧水掺量测试PSC 的凝结时间、开裂度、体积密度、抗压强度等性能如表1
表1. 双氧水掺量对PSC性能的影响
| 编号 | 烧磷 石膏 (%) | 矿渣 (%) | 熟料 (%) | 加水 量 (%) | 双氧 水 （%） | 标准 稠度 (%) | 初凝 (min) | 终凝 (min) | 体积 密度 (Kg/cm3) | 开裂 度 (mm) | 抗压强度（MPa） | ||
| 1d | 3d | 28d | |||||||||||
| C1 | 45 | 51 | 4 |
| 0 |
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| C2 | 45 | 51 | 4 |
| 0.5 |
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| C3 | 45 | 51 | 4 |
| 1.0 |
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| C4 | 45 | 51 | 4 |
| 1.5 |
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| C5 | 45 | 51 | 4 |
| 2.0 |
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3.2抗冻性能实验
从表1中选择一个试样，按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块8块。然后进行抗冻实验。通过对比经过十次冻融循环的试样前后质量和强度来得到其抗冻性能。如表2.
表2. 过硫磷石膏矿渣泡沫水泥抗度性能实验结果
| 编号 | 烧磷 石膏 (%) | 矿渣 (%) | 熟料 (%) | 加水 量 (%) | 双氧 水 （%） | 冻融前 质量 (g) | 冻融循环10 次后质量 (g) | 冻融前 强度 (MPa) | 冻融循环10 次后强度 (MPa) |
| D1 | 45 | 51 | 4 |
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| —— |
| —— |
| D2 | 45 | 51 | 4 |
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| —— |
| —— |
| D3 | 45 | 51 | 4 |
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| —— |
| —— |
| D4 | 45 | 51 | 4 |
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| —— |
| —— |
| D5 | 45 | 51 | 4 |
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| —— |
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| D6 | 45 | 51 | 4 |
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| —— |
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| D7 |
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| —— |
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| D8 |
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| —— |
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3.3耐水性能实验
从表1中选择一个试样，按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块8块。然后进行耐水性能实验。
表3. 过硫磷石膏矿渣泡沫水泥耐水性能实验结果
| 编号 | 养护期的质量及强度（g） | 浸静止水后的质量及强度（g） | |||||||||
| 原始 | 7d | 14d | 21d | 28d | 28d强度 (MPa) | 7d | 14d | 21d | 28d | 28d强度 (MPa) | |
| S1 |
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| S2 |
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| S3 |
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| S4 |
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| 编号 | 养护期的质量及强度（g） | 浸静止水后的质量及强度（g） | |||||||||
| 原始 | 7d | 14d | 21d | 28d | 28d强度 (MPa) | 7d | 14d | 21d | 28d | 28d强度 (MPa) | |
| S5 |
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| S6 |
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| S7 |
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| S8 |
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3.4耐高温性能实验
从表1中选择一个试样，按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块20块。然后进行耐高温性能实验。
表4. 过硫磷石膏矿渣泡沫水泥耐高温性能实验结果
| 编号 | 养护28d强度 (MPa) | 高温煅烧后的强度（MPa） | |||
| 100℃ | 150℃ | 200℃ | 250℃ | ||
| G1 |
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| G2 |
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| G3 |
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| G4 |
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| 平均 |
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3.5抗碳化性能实验
从表1中选择一个试样，按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块20块。然后进行抗碳化性能实验。
表4. 过硫磷石膏矿渣泡沫水泥耐高温性能实验结果
| 编号 | 养护28d强度 (MPa) | 碳化后的强度（MPa） | |||
| 7d | 14d | 21d | 28d | ||
| T1 |
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| T2 |
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| T3 |
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|
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| T4 |
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| 平均 |
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3.6保温性能实验
从表1中选择试样，按强度实验方法，制备70mm×70mm×70mm发泡净浆试块4块。然后进行非稳态平壁导热测定实验
表5.过硫磷石膏矿渣泡沫水泥保温性能实验结果
| 编号 | 养护28d热扩散系数 (m2/s) | |
| B1 |
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| B2 |
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| B3 |
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| B4 |
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| 平均 |
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3. 研究计划与安排
三、实验进度安排：
第一~二周 查阅资料并完成实验课题报告
第三~十三周 完成全部实验以及数据整理分析工作，以及外文翻译
4. 参考文献（12篇以上）
四、参考文献
[1] 林宗寿，黄赟，等.矿渣硫酸盐水泥及其制备方法：中国，2008
[2]林宗寿．无机非金属材料工学[m1．武汉：武汉理工大学出版社，2006．
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