秸秆粉煤灰建筑材料应用现状.doc

秸秆粉煤灰建筑材料应用现状■职业技术教育论文 秸秆粉煤灰建筑材料应用现状 周巧玲 唐阳红 朱续生 何 超 郑 强 （西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳621010 ） ［摘 要］农作物废料秸秆是一种韧性材料,工业废料粉煤灰是一种刚性材 料,考虑将这两种废弃物结合起来，能够开发岀低成本高性能的板材，并且墙体 源材料绿色无污染，是一种新型的环保材料。分析了秸秆粉煤灰条板材料的应用 现状，发展前景，存在的缺陷以及改进措施。 关键词秸秆粉煤灰；条板材料；废物利用 0引言 我国自古以来便是一个农业大国，主要的粮食作物为稻谷、小麦和玉米，每 年我国产出秸秆7亿吨，折合成标煤约为3.5亿吨，相当于7个神东煤田，全部 利用可以减排8.5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。 另一方面，随着人们生活水平的改善，秸秆不再是农民能源消费的唯一选择,大 量剩余的秸秆被遗弃在田间地头，全国各地露天焚烧秸秆的现象十分普遍，造成 了严重的环境污染。目前我国秸秆的主要用途是除少量用于还田、饲料、工业原 料、薪柴以及造纸外,大多的秸秆都被露天焚烧,不仅造成了严重的资源浪费, 而且造成了生态环境的破坏。 同时,我国近些年工业大力发展，产生了大量的工业废渣，其中粉煤灰的比 例很大，对环境造成了极其恶劣的影响。粉煤灰是从煤粉炉排出的烟气中收集到 的细颗粒粉末，是工业〃三废〃之一，目前我国年排放粉煤灰约为11000万吨, 利用率却仅为42% ,随着工业的发展，粉煤灰排放量还将逐年大幅增加。目前, 粉煤灰在我国建材工业中的应用主要有:路基填充材料、墙体材料、粉煤灰水泥 和混凝土掺和料等,虽然这些措施能够处理部分粉煤灰,但利用率低,没有充分 发挥粉煤灰的作用。 图2粉煤灰 因此，如何充分利用秸秆和粉煤灰的问题具有重大的意义。秸秆粉煤灰建筑 材料的出现为解决这个问题提供了可能，而且有利于环境保护和可持续发展，对 国家〃节能减排〃，〃循环经济〃，〃环境和谐，〃利废经济等重大国策的 实现起到实效的促进作用。 1秸秆纤维建筑材料 1.1秸秆纤维基环保节能墙体材料 秸秆纤维基环保墙体材料主要是利用农作物秸秆为主要原料配以加强材料 和黏合材料在反应池里经物理反应和化学反应脱模后自然凝固形成的。主要分为 秸秆纤维水泥基复合墙体材料以及不含传统水泥的秸秆纤维基复合墙体材料。 秸秆纤维水泥基复合墙体，是以秸秆、粉煤灰、水泥为主要原料配以各种外 加剂而制成的一种新型复合节能墙体材料。肖力光［1］在普通的秸秆纤维水泥基 复合墙体的基础上进一步讨论了秸秆纤维和高分子聚合乳液对复合墙体材料性 能的影响，）还对利用秸秆制成的水泥基墙体材料进行了实验硏究，得到了具有 轻质、高强、保温性能好、吸水率低、抗冻融性能高、防火、防水、防虫鼠害及 环保节能的轻体保温砌块，该保温砌块成本低廉，能够满足北方寒冷地区单一墙 体材料节能50% （按240mm厚墙体计算）的要求。［2］随后他们也探讨了秸秆 纤维对低碱水泥基材料阻裂性能的影响，发现当秸秆纤维的掺入量超过0.5%时 砂浆基本不产生裂缝，表明定量的秸秆纤维的掺入对低碱水泥砂浆具有很好的 砂浆基本不产生裂缝，表明 定量的秸秆纤维的掺入对低碱水泥砂浆具有很好的 阻裂效果。［3］杜太生等［4］对类似的水泥基墙体材料的弹性模量、干收缩值等进 行了实验测定,建立了混凝土单元无配筋、混凝土单元有配筋、混凝土单元与钢 丝网单元联合作用的3种有限元模型，为这类新型墙体材料在实际工程中的应用 提供了依据。马捷等［5］计算了秸秆基建筑保温材料的年节能量，并与等量秸秆用 作燃料释放的热量进行了对比;而且对秸秆基建筑保温材料和发泡聚苯乙烯材料 生产过程中的能耗排放量和经济性也进行了对比分析。 不含传统水泥的秸秆纤维基复合墙体材料，以秸秆纤维为主要原料辅以适量 的胶黏剂和增强剂,严格按照一定配方经改性处理加工制成。例如曹永敏、张兴 福等［6］人研究的大掺量粉煤灰和秸秆粉镁质复合墙板，对镁质复合墙板的综合 心能进行了测试。南京农业大学的付菁菁［7］研制了一种麦秸秆■粉煤灰/PP发泡 复合保温材料,该类墙体材料主要是将麦秸秆粉、粉煤灰与PP粉料置于搅拌机 中拌合，将混合物盛入模具后置于平板硫化机热压成型，脱模后加工成所要求性 能测试的尺寸，然后对热导系数、表观密度进行了分析，对力学性能（压缩强度、 拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等\吸水性能进行了测试，并对保温材料切割 断面的微观结构进行了观察。在此新型材料的研制中，还考虑了模压时间、压九 温度以及原材料的比例等对其性能的影响。 1.2秸秆纤维泡沫混凝土材料 秸秆纤维泡沐混凝土材料主要是将植物秸秆纤维自重轻、保温性能好、减少 噪音污染的特点与泡沬混凝土密度小、保温性能好、隔音效果好、调节室内湿度 等优点相结合，优劣