我国是以煤炭为主要能源的国家，电力的76％由煤炭产生，燃煤产生的燃煤灰渣巨大。燃煤灰渣资源化利用是解决燃煤环境污染的重要途径。普通燃煤技术会排放产生大量的含氮和硫的烟气，对环境污染非常大，其引起的酸雨问题会对生态系统、人体健康、建筑物等产生破坏，同时造成河流污染。

循环流化床燃烧技术是一种燃烧效率高、硫氧化物、氮氧化物排放量低、适应性好的燃烧技术。循环流化床燃烧技术在燃烧过程中固硫是通过在锅炉燃煤的同时，向锅炉中喷射石灰石等固硫剂，固硫剂在高温中煅烧分解产生的CaO与煤燃烧放出的SO₂气体生成固态物质留在锅炉渣中，从而大大减少污染物排放。

正是循环流化床燃烧技术的特别导致燃烧的剩余的废渣含量不同于普通锅炉产生的粉煤灰，固硫灰渣的化学成分主要取决于原煤和固硫剂的化学成分。原煤中含有粘土矿物，经过燃烧后残渣主要有SiO₂、Al2O₃、Fe₃O₄、CaO、MgO等成分，固硫灰渣CaO、SO₃、f—CaO比粉煤灰要高，其中SO₃主要以硬石膏的形式存在。固硫灰渣中含有无定型碳，其原因在于循环流化床锅炉的燃烧温度在850—900℃之间，而普通煤粉炉中燃烧温度为1200—1400℃，因此其中未燃尽的碳含量比较高，导致固硫灰渣烧失量比粉煤灰大。由于燃烧温度不高，固硫灰渣在中温区生成，未燃物并未熔融，因此固硫灰渣在颗粒形貌上呈现不规则状，且表面属于疏松多孔结构，需水量很大，与圆球状粉煤灰形貌差别很大。在燃烧过程中，黏土矿物分解成活性氧化铝和氧化硅，这导致固硫灰渣火山灰活性很高，还具有一定的自发水硬性，而普通粉煤灰在高温下未燃物融化在表面形成致密的玻璃态物质阻隔了内部活性物质同外部反应，因此普通粉煤灰火山灰活性很低。将固硫灰渣应用到混凝土中有很大的发展前景。

混凝土是当下使用范围最大的建筑材料，全球历年混凝土需求量高达115亿t。由于混凝土密度大、内部体积会随温度产生变化、抗拉强度低、抗渗性和耐久性不足等缺点，改善混凝土性能成为当下热点，而添加纤维是一种改善混凝土抗裂性能的重要手段。

用于纤维混凝土复合材料的纤维，其阻裂、增强和增韧作用主要取决于纤维本身的力学性能、纤维与基体的粘接性能以及纤维的数量和在基体中的分布情况。在混凝土中加入抗拉强度高、延展性好的纤维，能有效改善混凝土抗拉强度、抗裂性能。高弹性模量纤维可以改善硬化水泥浆和混凝土的强度和韧性，纤维的种类有很多，每种纤维所具备的改善能力也不同，常用于混凝土中的纤维有钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维等。纤维不同的长径以及纤维的掺量比对纤维改善混凝土能力也有很大影响。纤维加入水泥基中能阻止水泥基原有微裂纹的扩展，纤维能塑性变形能大量消耗裂纹能量，避免裂纹应力集中，纤维与基体的界面能够引导裂纹产生分支从而减少应力集中现象。

纤维混凝土强化机理有纤维间距理论和复合材料机理，前者考虑纤维能够阻碍混凝土内部裂纹扩展减少应力集中从而改善材料韧性，后者考虑复合材料性能是基体与纤维性能加权之和，两者彼此互补。

国内国外在纤维混凝土的研究与应用方面都有很深入的研究，如美国耐空公司是第二代增强材料尼龙纤维的生产者和销售者，用于预制混凝土和现场浇注的混凝土。钢纤维增强混凝土的第一个结构性应用是在1971年用于制造伦敦希斯罗机场停车场的可卸式隔板。有美国Noethwestern大学为主成立的ACBM研究中心，他是美国研究水泥、混凝土及复合材料的研究机构。中国建筑材料科学研究院水泥与新型建材研究了《低掺率合成纤维在混凝土中的作用机制》，大连理工大学的戴建国、黄成逵、赵国藩合作研究了《低弹性模量纤维混凝土的剩余弯曲强度》问题，给出了可用于计算低弹性模量纤维混凝土构件抗弯承载力的指标和计算方法。

2. 研究的基本内容与方案

目标：

本课题以CFB灰渣和轻质陶粒为主要原料，以纤维作增强材料进行轻质隔墙板的制备技术和应用技术研究。研究灰渣的特性和加入陶粒后配置的强度，在此基础上添加不同掺量的纤维研究其对CFB灰渣轻质隔墙板的影响，得出其最佳制备工艺。