煤矸石轻质保温空心砖的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济的发展和人们生活水平的提高，我们对能源的需求也越来越大。伴随着煤炭的开采，导致煤矸石大量堆积，目前已是我国年排放量和累计堆存量最大的工业废弃物之一。据统计截止到2014年，我国煤矸石总计存量大概在46亿吨，占压土地1.2万公顷以上，并继续以每年1.6亿吨的速度增加。^【1】煤矸石的堆存不仅占压了大量土地，还带来严重的环境问题。比如其淋溶水渗透到地下，污染土壤进而污染地下水资源；其自燃还会产生大量的有害物质；风化作用会又会使其表面成粉尘状进入大气等。^【2】所以如何利用煤矸石就显得尤为重要。目前主要有发电、制取化工产品、改良土壤、生产肥料、筑路等，其中还有一个重要途径就是制作煤矸石砖。

中国利用煤矸石制砖经历了四个发展过程。1965年以前为第一阶段，煤矸石制砖在四川省和辽宁省就开始研究和工业性试验出产品；第二个阶段为1965-1985年，中国的煤矸石制造砖处于低水平发展阶段，生产工艺简单设备性落后，产品质量只能满足但是低水品国家标准的要求；第三阶段为1986-2000年的15年，中国煤矸石制砖发展较快，实现了跨越式的发展。2000年以来为第四阶段，利用煤矸石制砖发展较快，技术上趋于成熟，又跨上了一个新台阶^【3】。到2005年底中国煤炭系统共有煤矸石砖厂400多家，而煤炭系统以外利用煤矸石制砖的企业还有近5000多家。四川、山东、河南、北京、辽宁、吉林等地都拥有一批大型骨干企业，市场发展也相对成熟，近几年新建的生产线普遍提高了机械化和自动化程度。提高了生产线的技术含量。产品以承重和非承重空心砖为主，实现了产业升级和规模经营。除现已投产的煤矸石生产线以外，四川、山西、山东、河北等地还将陆续新建一批煤矸石空心砖生产线．新建的制砖厂规模比较大，在6000万块～16000万块之间。^【4】而且煤矸石虽然热值较低，但煤矸石成份中多为粘土岩、灰质岩粘土质成份，本身又含有一定的发热量，在制砖过程中可以参与燃烧，既作原料又作燃料，比传统制砖可节省大量燃料资源。又由于该产品具有自重轻、强度高、良好的承载抗震性能，具有优良的保温、隔热、隔音特点，在使用时，施工周期短，综合造价低，因此有着广阔的市场。这种烧结砖的使用对于保护和节约耕地、治理环境、缓和能源危机、提高建筑功能、改善居住条件、实现住宅产业现代化有着重大的现实意义。^【5】

但目前我国煤矸石砖中煤矸石的参入量比重并不是很大，一般在百分之六十左右。而且通过试验表明，煤矸石多孔砖与空心砖的孔形对其热工性能的影响相似，将多孔砖孔洞形状从圆形变成矩形后，砖的内部传热降低。同时将条形孔洞交错排列，延长了传热路径，热阻提高，保温性能更好。但目前的煤矸石砖的保温性能并不是很好。因为保温材料一般指导热系数小于或等于0.2的材料，而煤矸石砖的导热系数一般在0.4到0.5之间。本文拟在传统煤矸石多孔砖制备工艺的基础上，以煤矸石为主要原料及燃料，通过改进工艺配方并引入一定的发泡剂，制备出轻质高强的煤矸石多孔砖，以降低导热系数提高其保温性能，各主要指标达到自保温墙体材料的要求。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

1.确定基本配方及成型方法基本配方;

3. 研究计划与安排

第4-9周：进行系统的实验，并完成相关测试。

第10-11周：数据整理及结果分析。

第12-13周：撰写毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘家弟等.煤矸石烧结空心砖的原料选择和生产工艺影响因素研究[j],非金属矿，2004,(4):18~20

[2]张三明.利用废弃煤矸石生产保温砖及其在自保温墙体中的应用[j].新型建筑材料，2009，（9）：22~26

[3]宋玲玲等.我国煤矸石制砖行业发展现状及未来趋势[j].砖瓦，2009，（3）38~39