浅谈稻壳水泥混凝土
稻壳混凝土抗冻性能研究
从 季节 冻土地 区渠道 衬砌材 料应满 足 防渗和保
料、 细骨料 、 粉煤 灰 、 、0 、 水剂等 。 水 18胶 减
温防冻 胀 的双 重要 求 出发 , 发新 型集 保 温 防渗 于 开
一
()水 泥 : 验 选 用 冀 东 水 泥 厂 生 产 的 盾 石 1 试
4 .R型 硅 酸盐 水 泥 , 1给 出 了水 泥物 理 力 学性 25 表 能 指标 的试 验结果 。由试验 结果可知 水泥 的各项性 能 均满足 国家标 准规定 的指标 。
ห้องสมุดไป่ตู้
tn e o h o cee i e ra e t trc me t a i n r a ig,a d tefo tr ssa c ft ec n rt sb s e a c ft e c n r t sd c e d wi wae —e n t ice sn s h r o n h r s e it eo o ceei etwh n n h
20 1 第 9 1年 1 卷第 2月 期
Ju 1 f t e0re筑工 程学报 E g e o 丌 l e R s csadA c t t a n i e a 0 Wa水 利 与建 n r e Ⅲl r u c l n
V 1 o 1 0. N . 9
明: 稻壳掺量 为 1 %和 8 6 粉煤灰掺量为 1% ~2 %时稻壳混 凝土具有 良好抗冻性 ; 0 .%、 7 ( 】 随水灰 比的增
大 , 冻性 能 变差 ; 灰 比在 0 4~04 范 围 内 时其 抗 冻 性 能 最 好 , 外 影 响 稻 壳 混 凝 土 抗 冻 性 的影 响 抗 水 . .3 此 因素 顺 序 为 稻 壳 掺 量 >粉 煤 灰 掺 量 >水 灰 比。
稻壳灰混凝土、HPC等新型混凝土在建筑工程中的应用分析
稻壳灰混凝土、HPC等新型混凝土在建筑工程中的应用分析基于现代房屋建设对混泥土等建筑材料要求的不断提高,新型混凝土材料在房屋建设中所拥有的地位也愈发显得重要。
本文介绍了稻壳灰混凝土、高性能混凝土(HPC)材料特性,并针对其特性,分析了其在建筑工程中的应用情况。
标签:稻壳灰混凝土;HPC;特性1.概述随着世界经济和科技的发展,建筑形式也在逐步发展。
而混凝土有原料相对丰富,价格相对低廉,生产的工艺也相对简单的优点,因此其使用量也越来越大,并且新型的混凝土抗压的强度高,其耐久性也比较好,强度的等级范围较宽,所以使用范围也更加广泛,不仅一些土木工程使用新型的混凝土,机械工业、造船业、地热工程、海洋开发等其他作业中,新型的混凝土也占据重要的位置。
当前建筑领域中新型混凝土材料的广泛应用包括如下几点,如图1所示:2.新型混凝土材料的特性2.1 稻壳灰混凝土材料的特性几十年前,科学家们就已经意识到了稻壳作为建材的潜在价值,但是以往稻壳的焚烧产物因为含碳量过高一直难以被用作水泥的替代品。
近年来,研究人员已经从技术上很好地解决了这个问题。
新方法是将稻壳放入熔炉,利用800摄氏度高温燃烧,最后剩下纯度较高的二氧化硅粉末。
IE.Ajiw等利用含有大量硅的稻壳灰代替硅土制取水泥,结果表明:用稻壳灰代替一定量的硅土制得的水泥,其物理和化学指标都能达到行业要求,且成本相对较低,能解决农业废弃物稻壳的去向问题,减轻稻壳灰带来的环境压力,稻壳灰是值得推荐的一种材料。
掺入稻壳灰混凝土的早期的抗拉强度较高,对干缩开裂有一定的抵抗能力,稻壳灰掺混凝土后,高活性SiO2能较快地与水泥水化生成的氢氧化钙起强烈的火山灰反应形成低钙水化硅酸钙凝胶,起到增加强度,改善骨料水泥石界面结构和填充毛细孔的作用,使混凝土密实性增加,强度大为提高,劈裂抗拉强度、粘结强度、轴心抗压强度、静压弹模、抗氯离子渗透、防锈等性能都得到明显提高和改善。
国内外大量研究发现,在合理的温度和环境条件下焚烧制备的稻壳灰具有较高的火山灰活性,它是一种可以与硅灰相媲美的混凝土矿物掺合料[1][2]。
稻壳灰对C30混凝土抗压强度以及孔结构的影响
稻壳灰对C30混凝土抗压强度以及孔结构的影响目的:分析稻壳灰对C30混凝土性能的影响。
方法:通过改变掺入稻壳灰的掺量测定了标准养护条件下C30混凝土的抗压强度及孔结构特征。
结果:稻壳灰可以提高混凝土的抗压强度并降低混凝土的孔隙率。
标签稻壳灰;混凝土;孔结构特征稻壳数量庞大(我国每年超过4000万t),目前尚未找到合适的开发的途径,在很多地方成为农业废弃物,对环境产生巨大压力,因此,为稻壳寻求合适的出路已成为日益迫切的问题,事实上,稻壳可以通过生物矿化的方式将土壤稀薄的无定形SiO2如蛋白石SiO2·nH2O等富集起来,为人类提取了大量的非晶态的SiO2,这是一种宝贵的自然资源[1~4]。
本文针对稻壳灰的活性好的特点,通过改变稻壳灰的掺量对C30混凝土的抗压强度和孔结构特征进行了研究。
1、实验材料与方法1.1 原材料水泥为沈阳房产水泥厂生产的普通硅酸盐水泥32.5;水为采用普通自来水;粗集料为石灰岩碎石5~20mm,最大粒径为20mm,连续颗粒级配;细集料选用河砂,属中砂,细度模数为2.8,级配良好,属Ⅱ区。
稻壳灰的成分如表1。
1.2 实验方法(1)强度测定把掺有稻壳灰的混凝土和空白混凝土在标准条件下进行养护,分别测出素C30混凝土及掺入稻壳粉的C30混凝的3d、7d、28d、90d抗压强度。
(2)孔隙率测定混凝土孔隙率可通过饱水混凝土试件在特定条件下的失水率间接求得,即“可蒸发水含量法”。
混凝土的气孔及粗毛细孔孔隙率由完全饱水的试件在约90%相对湿度(通过干燥器中放置饱和BaCl2溶液,可使周围环境的相对湿度达90.7%)条件下的失水量求得;总孔隙率由完全饱水的试件在105℃下烘干(12-14h)至恒重时的失水量求得;细毛细孔孔隙率即为总孔隙率与气孔、粗毛细孔孔隙率的差值。
该方法所得的气孔及粗毛细孔孔隙率与浆体中孔径大于30nm的孔隙相对应2、稻壳灰对混凝土抗压强度的影响把稻壳灰通过等量置换水泥的方式掺入C30混凝土中,测定其在标准养护条件下对混凝土强度的影响,见表2。
欧阳东教授_用稻壳开发混凝土高活性掺合料
温稻壳灰 ( 2 & =?B , )#G 以上为 ./0" , 并且这种 ./0" 保持在稻壳中的存在状态不变— ./0" 为无定形状态, 以约 +#E7 大小的颗粒为基本粒子,松散粘聚并形成 大量纳米尺度孔隙。这种具有纳米结构的生物 ./0" 可以廉价制得, 它比表面积巨大, 具有超高的火山灰 活性, 对水泥混凝土具有强烈的增强改性作用, 是一
科技知识
国家由于硅灰数量较多, 无需用 9:; 替代硅灰制备 高强超高强混凝土。 而我国情况不同, 稻壳是一种在 饲料工业尚有应用的农业副产品, 只有把它加工为高 附加值的高活性掺合料才有经济上的出路。 9:; 作 为高活性掺合料用于高强超高强混凝土的效果如何, 还需要进行大量的研究。 不仅要研究稻壳灰对硬化混 凝土的增强效果, 还要研究稻壳灰对新拌混凝土易混 性的影响。 -* " 研制烧制高活性 9:; 的大型装置 高活性 9:; 在制备时至少要符合以下两个参数 0 ! 3 烧成温度要低; 0 " 3 未燃烧的碳含量要低。 条件: 要降低 9:; 的焚烧温度本身就是困难的。 !#BC 以上 的 9:; 堆 积 燃 烧 时 , 其 内 部 温 度 就 有 可 能 超 过 !###D 。这时无定形 +EF" 会大量转变为结晶 +EF" 。 9:; 至目前为止仍未能被大规模利用的主要原因之 一, 就是 9:; 的焚烧装置容量过小, 无法提供大量的 高活性 9:;。因此,研制大容量 9:; 焚烧装置是 9:; 研究的一个重要课题。作者曾对稻壳灰进行了 较为系统的研究〔! 〕 , 研制了一座容量约 !1$ 的低温焚 烧炉,可控制稻壳在 5##D 以下焚烧完全,其原理可 用于建造容量更大的焚烧装置。但此装置用于产业 化还需进一步研究。 -* $ 投入更多人力和财力 当前稻壳灰的研究者很少, 研究经费也缺乏, 有 待更多研究者加入这一研究行列并期待更多机构对 项目的支持。
稻壳灰混凝土生产工艺
稻壳灰混凝土生产工艺一、概述稻壳灰混凝土是一种利用稻壳灰作为部分替代材料的混凝土。
稻壳灰是稻谷加工过程中的废弃物,通过适当的处理和利用,可以将稻壳灰转化为一种具有良好机械性能和经济效益的材料,用于生产混凝土。
二、稻壳灰的性质和利用价值2.1 稻壳灰的成分分析稻壳灰主要由二氧化硅、二氧化钾、二氧化铝等组分组成,其化学成分和物理性质决定了其在混凝土中的利用潜力。
2.2 稻壳灰的利用价值稻壳灰具有良好的保温性能、较低的热膨胀系数和较高的孔隙率,适合用于生产轻质混凝土。
此外,稻壳灰还具有一定的水泥活性,可以与水泥反应生成水化产物,提高混凝土的强度和耐久性。
三、稻壳灰混凝土的制备工艺3.1 稻壳灰的处理稻壳灰经过干燥、研磨和筛分等处理过程,将其颗粒大小控制在一定范围内,以利于稻壳灰与水泥和骨料的充分混合。
3.2 稻壳灰混凝土的配合比设计合理的配合比设计是稻壳灰混凝土生产工艺的关键。
配合比应考虑到稻壳灰的掺量、水灰比、骨料的种类和粒径分布等因素,以保证混凝土的性能和施工的可行性。
3.3 稻壳灰与水泥的活性控制稻壳灰中的二氧化硅和二氧化钾具有一定的水泥活性,但活性较低。
在混凝土生产过程中,通过加入适量的水泥和活性剂,可以提高稻壳灰的活性,促进其与水泥的反应,改善混凝土的强度和耐久性。
3.4 混凝土的浇筑和养护稻壳灰混凝土与普通混凝土在浇筑和养护方面没有显著的差异。
在浇筑过程中,应保证混凝土的均匀性和密实性,避免产生大的气孔和缺陷。
在养护过程中,应保持适宜的湿度和温度,促进混凝土的水化反应。
四、稻壳灰混凝土的应用领域稻壳灰混凝土具有轻质、保温、隔声等优点,在建筑工程和农业工程中有广泛的应用。
它可以用于建筑物的隔热墙体、屋面、地板等部位,提高建筑物的节能性能。
同时,稻壳灰混凝土还可以用于农业温室大棚的墙体和覆盖材料,提供良好的保温和遮阳效果。
五、稻壳灰混凝土的前景展望稻壳灰混凝土具有废弃物资源化利用、环境保护和节能减排等优势,具有良好的发展前景。
掺入稻壳灰的泡沫混凝土及其发展分析
掺入稻壳灰的泡沫混凝土及其发展分析杨康;王德玲;喻成成;李书磊;王贤根【摘要】This paper firstly introduced the development, performance and application of foam concrete. Secondly the property of rice husk ash ( RHA) was discussed. RHA con_tains about 90% amorphous silica which has high pozzolanic ac_tivity. Thirdly the effect of RHA on foam concrete wasdis_cussed. RHA can enhance the strength of foam concrete in later age and improve its durability, homogeneity and corrosion resist_ance. It also improves the pore structure of foam concrete, ther_mal insulation and sound absorption performance. Lastly, the development of foam concrete mixed with RHA was analyzed from following aspects: selecting and processing materials such as foa_ming agents, RHA and cement, improving producing process of foam concrete, reducing cost and environmental impact.%本文先介绍了泡沫混凝土的发展、性能与应用,然后介绍了稻壳灰的性质,稻壳灰中含有90%左右的无定形态的二氧化硅,具有火山灰活性;接着讨论了稻壳灰替代部分水泥对泡沫混凝土性质的影响。
稻壳混凝土弹性模量试验研究
Ex pe r i me n t a l S t u d y o f Ri c e S h e l l Co n c r e t e’ S El a s t i c Mo d u l u s
CHEN Ba i . s h a n g ,L EI — l _ ei
第 l 1 卷第 5期 2 01 3 年 1 0 月
水 利与建 筑工 程学 报
J o u r n a l o f Wa t e r R e s o u r e e s a n d A r c h i t e c t u r l a
V0 1 . 1 1 No. 5 0c t.. 20 Nhomakorabea1 3
Ab s t r a c t :Th e s t a t i c me t h o d i s u s e d h e r e t o t e s t a n d s t u d y t h e i n f l u e n c i n g l a w o f t wo f a c t o r s,r i c e h u s k c o n t e n t a n d f l y a s h c o n t e n t ,o n t he e l a s t i c mo d u l u s o f r i c e h u s k c o n c r e t e.T he r e s u l t s s h o w t h a t t h e i r c e h u s k c o n c r e t e’ S e l st a i c mo d u l u s i s d e c r e a s e d wi t h t h e i n c r e si a n g o f t h e ic r e h u s k a n d ly f sh a c o n t e n t ,a nd t h e i r c e h u s k c o n t e n t i s t h e mo s t s e n s i t i v e f a c t o r .
普通烧制稻壳灰对水泥胶砂强度的影响
代率/ %
O 2 4 8
3 d
3. 1 2 3. 1 7 2. 8 0 2. 5 4
7 d
4. 5 4 4. 3 3 4. 3 7 3. 7 4
种 状况 的原 因是 , 稻 壳灰 不是 现成 的火 山灰材料 , 它 必 须在控 制 条件下 焚烧 才能制 得 。根据加 里佛 尼亚
大学的报道 , 当稻壳在 5 0 0~ 7 0 0℃下燃烧并保持较 长时间, 或者在 7 0 0~ 8 0 0℃下燃烧并保持较短时间, 可获得最佳性能的稻壳灰。但当燃烧温度 > 8 0 0℃ 时, 由于烧 结 作 用 , 无 定形 S i O 会 大 量 转 变为 结 晶 S i O , 活性大大降低 J 。因此 , 对于大量的普通烧制 稻壳灰掺入混凝土后 , 如何影响水泥 的水化性 能是 稻壳灰在建筑上应用的 当务之急 , 需要进一步 的研
和8 %。将浇筑的标准胶砂试件放在养护箱 中养护
2 4 h 后, 拆模 , 再放入水中继续养护。分别测试3 d 、 7 d和 2 8 d的抗 折强度 和抗 压强度 。
1 试 验
1 . 1 稻 壳灰 的烧制
2 胶砂强度试 验结果及分析
水泥 胶砂 强度 的试 验结 果列 于 表 l 。不 同替代
设计如图 1 所示 金项 目: 宿迁市工业科 技支 撑计划 资助项 目( H 2 0 1 1 1 8 ) ; 2 0 1 2江苏省大学 生实践创新项 目( 2 0 1 2 s  ̄ 1 0 ) 。
・
1 6・
Re s e a r c h & App l i c a t i o n o f Bui l d i ng Ma t e r i a l s
稻壳粉对C30混凝土性能影响的试验研究
稻壳磨成粉以外掺料的形式掺人混凝土 中, 并对其性 能进行 测
表 1 稻壳粉 的一般组成成分
%
0 引言
我国每年有超 过 40 0万 t 0 的稻壳 ,并未找到合适 的开 发 途径 , 在很多地 方成为农业废 弃物 , 对环境产 生巨大压力 。因 此, 为稻壳 寻求合适 的出路 已成 为 日益迫 切的问题 , 事实上 , 稻 壳可 以通过 生物矿化的方式将 土壤稀 薄的无定形 S i 如蛋 白 O 石 SO ・I0 等 富集 起来 ,为人 类 提取 了大量 的 非 晶态 的 i n- I 2 SO , i 这是一种宝贵的 自然 资源 。现 在对稻壳的研究大多数 放在稻壳 灰( H 上 , 是稻壳灰 的开发存在着诸 多缺点 , R A) 但 高 活性 在制备 时至少要符合 以下两个 参数 条件 : 1烧成温 ()
维普资讯
20 0 6年 第 1 2期 (总 第 2 6 期 ) 0
N mb 1 0 6 T t No2 6 u  ̄ 2i 0 ( o l .0 ) n2 a
混
凝
Co c ee n r t
土
原 材 料 及 辅 助 物 料
M ATERI . AI AND AD^ I { I CLE
p e s te gh、u tr te gha d i r si srn t r pu es n t ve r n mpeme blt f 0 c n r t n e n adc n io Th s li h tb t e % -1 % , ee e t f r a ii o C3 o c eu d rs d r o dt n. er ut sta ewe n5 y e a t i e 0 t fc h o i eh lp wd rOl al o rsies n t al u tr te gho o ceei t ea ae o vo s t eh l o e ni rv rc ul o e ie ryc mp esv e gha de ryrp uesrn t fc n r t s il dltri b iu ; erc ulp wd r a po e r t n lt n s h i c m h t e i nc t efosr ssa ea di eme blt f r t n mp r a ii o C30c n rt .8 i s e il b m . y o c e % sep cal o do e y
稻壳灰混凝土生产工艺
稻壳灰混凝土生产工艺一、概述稻壳灰混凝土是一种以稻壳灰为主要原料,混合水泥、砂、石等材料制成的建筑材料。
它具有轻质、保温、隔音等优点,被广泛应用于建筑领域。
本文将详细介绍稻壳灰混凝土的生产工艺。
二、原材料准备1.稻壳灰:将稻秸秆进行燃烧,得到的灰色粉末即为稻壳灰。
2.水泥:选用普通硅酸盐水泥或矿物掺合料水泥。
3.砂:选用中粗河沙或山东细沙。
4.碎石:选用直径小于20毫米的碎石。
5.水:清洁无污染的自来水或地下水。
三、生产工艺流程1.原材料配比:按设计配比计算出各种原材料的比例,并进行称量。
2.混合:将稻壳灰和水泥按一定比例混合均匀,形成干拌料。
再将干拌料和适量的砂、碎石进行拌和,加入适量的水,搅拌均匀,形成混凝土。
3.浇筑:将混凝土倒入模具中,用铲子或振动器震实。
4.养护:在混凝土刚浇筑完成后,需要进行养护。
一般采用喷水、覆盖湿布等方式进行养护,以保证混凝土的强度和质量。
5.脱模:经过一定时间的养护后,混凝土达到规定强度后即可脱模。
脱模时应注意操作轻柔,避免损坏混凝土表面。
6.维护:脱模后的稻壳灰混凝土需要继续进行养护,以保证其正常干燥和硬化。
一般在室内环境下进行养护,并注意通风换气。
四、注意事项1.原材料应选用优质材料,并严格按照设计配比进行配制。
2.在生产过程中要确保设备和工具的清洁卫生,并做好安全防护措施。
3.混合过程中应适当控制水泥用量和水灰比,以保证稳定性和强度。
4.浇筑时要注意均匀性和密实性,避免出现空鼓、裂缝等问题。
5.养护时间应根据气温、湿度等环境因素进行调整,以保证混凝土的强度和质量。
6.脱模后的稻壳灰混凝土需要继续进行养护,并注意通风换气,避免出现开裂、变形等情况。
五、总结稻壳灰混凝土是一种优质的建筑材料,具有轻质、保温、隔音等优点,在建筑领域得到了广泛应用。
在生产过程中要注意原材料的选用和配比,控制水泥用量和水灰比,保证浇筑均匀性和密实性,并做好养护工作。
只有这样才能生产出质量稳定、强度高的稻壳灰混凝土。
能与硅灰媲美的矿物掺合料——低温稻壳灰
水泥・可持续发展能与硅灰媲美的矿物掺合料——低温稻壳灰□文/欧阳东 一、引言 现代混凝土正由传统的水泥、砂、石、水四组分向多组分的方向发展。
化学外加剂(主要是超塑化剂)已稳定地成为混凝土的第五组分;而矿物外加剂(主要是高活性火山灰材料)由于对混凝土的力学性能,工作性能和耐久性能有重要的提升作用,正成为高强、高性能混凝土必要的第六组分。
硅灰(主要成分为无定形的SiO2)作为目前活性最好的矿物掺合料,在高强高性能混凝土的配制中可以起到显著的增强作用。
但由于硅灰数量稀少,价格高昂,难以在实际工程中应用,因而风选粉煤灰、磨细矿渣脱颖而出,成为我国目前混凝土行业配制高强高性能混凝土最常用的矿物掺合料。
此外,磨细天然沸石粉和活化高岭土也相继被开发,以期望能替代硅灰。
然而,就反应活性和增强作用而言,当前大规模开发应用的矿物掺合料与硅灰相比仍有较大差距。
究竟能否找到和硅灰活性相当而又数量巨大的掺合料?答案是肯定的,它就是未被充分认识,有着巨大潜在价值而原料在我国又极为丰富的农业副产品——稻壳灰(RHA)。
稻壳灰的原材料为稻壳。
我国稻壳数量每年超过4000万吨,数量十分巨大。
但至目前为止,稻壳仍未找到很好的开发利用途径。
一些地方将稻壳用作猪和家禽的饲料,但这种做法并不符合现代动物营养科学。
一些地方将它弃作农业废弃物,没有加以利用,更对农村环境造成了污染。
稻壳含有约20%无定形态的SiO2 (蛋白石或硅胶),这是一种有价值的矿物。
自然界中的SiO2 大多数呈结晶状态存在,无定形SiO2很少。
水稻将土壤中稀薄的无定形SiO2如蛋白石 SiO2・ nH2O等通过生物矿化的方式富集在稻壳中,等于为人类提取了大量非晶态的SiO2。
作者的研究工作表明,稻壳通过生物矿化的方式富集的非晶态SiO2以纳米颗粒的形态存在。
在600℃以下将稻壳进行控制焚烧,所得的低温稻壳灰(Low temperature rice husk ash,L-RHA)90%以上为SiO2,并且这种SiO2保持在稻壳中的存在状态不变——SiO2为无定形状态,以约50nm大小的颗粒为基本粒子,松散粘聚 并形成大量纳米尺度孔隙。
稻壳灰在混凝土中应用研究进展评述
* 基金项目 :浙江省重大科技专项(2008C13084)
·22·
2010 年第 5 期
商品混凝土 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete
稻壳燃烧过程中的反应条件对稻壳灰的性质和晶体形态 产生影响,而且影响较大。陈正行,李锡兴 [8] 研究表明 :在 不同温度下得到的稻壳灰,其对应的颗粒分布、比表面积不同。 在 500 ~ 800℃时,有最大的比表面积,它的数值已接近一般 胶体硅 (180m2/g),这个温度范围内获得的稻壳灰有很大的活性; 900℃ 以上,比表面积下降。欧阳东 [9] 在对低温稻壳灰 (Low temperature rich-husk ash)(焚烧温度在 600℃ 以下)与自然堆 积焚烧稻壳灰 ( 实测表明,焚烧时内部温度超过 1000℃ ) 进行 X 射线衍射时也发现燃烧温度对稻壳灰中 SiO2 的存在形态具 有很大影响,从 X 射线衍射测试得到的 XRD 图谱可以看出 : 在 600℃以下焚烧得到的稻壳灰(L-RHA),其 SiO2 存在的状 态为无定形结构,而不控温焚烧制备的稻壳灰的衍射图则出现 了明显的低温方石英的特征峰 (d=4.076Å) 和低温石英的特征 峰 (d=4.26Å,3.343Å)。这是由于稻壳自然堆积焚烧不加控制时, 内部温度较高,高温持续时间又较长,稻壳灰中的 SiO2 部分 转变为低温方石英和低温石英的缘故。
1 前言
我国水稻每年总产量为 6 亿吨,占世界总产量的 1/3。而 稻谷在加工过程中会产生约 20% 的稻壳,因此我国每年会产 生 4000 万吨以上的稻壳 [1-4]。我国对于稻壳的处理,除了极少 一部分用于燃料、动物饲料、酿酒发酵的填料和田间肥料外, 大部分作为农业废弃物或者在野外焚烧,对道路交通安全和 环境污染造成极大的危害 [2]。因此,如何更加有效地利用稻壳, 对减轻环境负荷、减少交通事故、废弃物综合利用等问题都具 有重要的意义。
稻壳灰水泥混凝土性能
稻壳灰水泥混凝土性能摘要:稻壳控制温度燃烧生成的稻壳灰具有很高的火山灰活性,是很好的混凝土外加剂。
从稻壳灰的物理性能,及稻壳灰混凝土的抗压、抗盐酸、抗渗透、抗冻融性能进行了论述。
稻壳灰混凝土性能优越,具有很好的发展前景。
关键词:稻壳灰;混凝土我国是世界上最大的稻谷生产国,稻壳作为稻谷加工的副产品,数量巨大,但稻壳仍未找到很好的开发利用途径,浪费资源,也对环境造成污染。
稻壳含有约20﹪无定形态的SiO2(蛋白石或硅胶),这是一种有价值的矿物。
自然界中的大多数SiO2呈结晶状态存在,无定形SiO2很少。
水稻将土壤中稀薄的无定形SiO2如蛋白石SiO2 .nH2O等通过生物矿化的方式富集在稻壳中,等于为人类提取了大量非晶态的SiO2。
稻壳在控制温度燃烧下生成的稻壳灰,保持了这种无定形SiO2特性,含量在90﹪左右,具有很高的火山灰活性,是很好的混凝土外加剂。
吴中伟院士在《高性能混凝土的发展趋势与问题》一文中,指出稻壳灰“可望接近硅灰功效”。
1、稻壳灰的物理性能稻壳灰的物理性能受然烧条件影响。
当燃烧不完全时,灰中含大量残留碳,于是灰呈黑色;当燃烧完全时,灰呈灰白色。
稻壳灰中含量最大的是二氧化硅(质量分数为0.55~0.97),其次为炭,还有少量金属氧化物(质量分数小于0.005),如氧化钾、氧化钠、氧化镁和氧化钙等。
稻壳灰的组成和结构取决于处理和燃烧的条件,当温度低于600℃时焚烧稻壳,所得低温稻壳灰中二氧化硅的质量分数在0.9以上,且仍保持无定型状态,基本粒子的平均粒径约为50nm,松散粘聚并形成大量纳米尺度孔隙,粒子呈不规则形状。
低温稻壳灰的比表面积大,活性高。
当温度超过600℃时,二氧化硅由无定型状态变为结晶状态,并且炭会进入二氧化硅的晶格中,导致纯度下降[1]。
另据Discovery消息,温帕蒂研究团队近日发现了一种新的稻壳加工法,新方法将稻壳放入熔炉,利用800℃高温燃烧,最后剩下高纯度的二氧化硅颗粒,制的符合混凝土成分的稻壳灰。
不同细度稻壳灰对混凝土强度及自收缩的影响
不同细度稻壳灰对混凝土强度及自收缩的影响袁继峰;刘彬;董晓进【摘要】研究4种细度的稻壳灰在5%~30%的掺量下对混凝士的强度和早期自收缩的影响.结果表明,混凝土的28d抗压强度与保证混凝土抗压强度比不小于1oo%的最大掺量均随稻壳灰的特征粒径D50的减小而增大;稻壳灰孔结构的吸水性可对混凝土的强度发展和早期自收缩产生影响,且D50越大影响越明显;D50在2.96~21.06 μm时,稻壳灰可不同程度地抑制混凝土的早期自收缩,且其抑制程度随D50和掺量的增大而增大.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2015(041)006【总页数】5页(P143-147)【关键词】混凝土;稻壳灰;自收缩;抗压强度【作者】袁继峰;刘彬;董晓进【作者单位】南京理工大学泰州科技学院土木工程学院,江苏泰州225300;中建三局技术中心,湖北武汉430000;南京理工大学泰州科技学院土木工程学院,江苏泰州225300【正文语种】中文【中图分类】TU528.01随着煤炭、石油、天然气等资源的日渐枯竭,越来越多的生态电厂开始使用稻壳作为燃料进行发电.稻壳燃烧后产生的稻壳灰已经成为了国内外研究的热点.稻壳灰含有大量的活性SiO2[1],是一种理想的混凝土掺合料,其在水泥基材料中的应用研究已经相当广泛.欧阳东等[2-3]研究表明,稻壳灰的活性与烧结温度有关,低烧稻壳灰的SiO2活性不亚于硅灰的反应活性.稻壳灰对水泥基胶凝体系的增强作用极大地推动了稻壳灰在混凝土中的应用研究,相关研究[4-6]表明,稻壳灰可以改善新拌混凝土的和易性,增强硬化混凝土的力学性能和耐久性.Zhang,Malhotra[7]的研究表明,在混凝土中掺入30%的稻壳灰,混凝土的7、14、28、90 d的抗压强度都高于基准混凝土.Bhanumathidas等[8]将稻壳灰掺量提高到40%,结果表明稻壳灰混凝土90 d强度仍然比基准混凝土高.多篇文献也报道了稻壳灰的不足.I. K. Pong等[9]研究了稻壳灰对不同强度等级混凝土工作性能的影响,结果表明在达到相同工作性能时,掺入稻壳灰的混凝土需要更多的水,混凝土设计强度提高,稻壳灰混凝土的需水量也提高.Gemma Rodriguez de Sensale等[10]也认为,稻壳灰会影响混凝土的工作性能,要达到与基准混凝土相同的流动性,必须多添加0.3%~0.4%的高效减水剂.还有部分研究表明,稻壳灰对混凝土自收缩具有一定的抑制作用.Gemma Rodríguez de Sensale[11]等采用5%和10%的稻壳灰取代水泥,研究表明稻壳灰降低水泥浆体自收缩.叶光和V.T.Nguyen[12]的研究表明,添加20%平均粒径为5.6 μm的RHA可以抵消水化15 d后的超高性能混凝土的自收缩.虽已有大量稻壳灰在混凝土中的应用研究,但相关研究仍缺乏系统性和全面性,尤其是不同细度的稻壳灰对混凝土性能影响的规律仍需要进一步的研究.本文研究主要针对不同细度的稻壳灰,研究其在不同掺量时对混凝土的抗压强度和早期自收缩的影响规律,为稻壳灰的研究及应用提供一定的参考.水泥采用亚东水泥厂生产的P·O 42.5水泥,稻壳灰由试验室经580 ℃烧制而成,其化学组成如表1所示.将烧制的稻壳灰磨制成4种细度的磨细稻壳灰R1、R2、R3、R4,其粒度分布如图1所示,其平均粒径D50分别为21.06、12.84、7.13、2.96μm.1.2.1 胶砂试验按照GB/ T17671—1999 《水泥胶砂强度检验方法》进行水泥胶砂试验,并将磨细稻壳灰R1、R2、R3、R4均按照5%、10%、15%、20%、25%和30%的质量百分比取代水泥,检测其7 d和28 d的抗压强度.1.2.2 混凝土配制试验采用如表2所示的基准配合比,将磨细稻壳灰R1、R2、R3、R4均按照5%、10%、15%、20%、25%和30%的质量百分比取代水泥,检测混凝土拌合物的初始扩展度.混凝土试块成型规格为100 mm×100 mm×100 mm,检测其7 d和28 d 的抗压强度.1.2.3 混凝土自收缩测定采用由中国建筑科学研究院和舟山市博远科技开发有限公司开发的CABR-NES型非接触式混凝土收缩变形测定仪测定混凝土的早期自收缩,测试方法依据GB/T 50082—2009 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行,试验测定时间从混凝土初凝开始.测试过程中,混凝土表面由塑料薄膜密封,具体分为如下2套试验方案.1) 按照表2中的基准配合比,进行混凝土自收缩对比试验,其中,R1、R2、R3、R4均按照15%的质量百分比取代水泥,分2次进行测定,分别为:基准1、R1、R2;基准2、R3、R4.2) 按照表3所示的配合比进行试验,对比R2与矿粉(S95级,密度2.87 g/cm3,勃氏比表面积为4 500 cm2/g)、粉煤灰(Ⅰ级,密度2.51 g/cm3,45 μm筛余2.8%)对混凝土自收缩影响的差异,其中,稻壳灰与粉煤灰按照20%的质量百分比取代水泥.1.2.4 稻壳灰微观结构使用JSM-5610LV型扫描电子显微镜对未经粉磨的稻壳灰与粉磨后磨细稻壳灰进行微观形貌分析.为便于准确表征不同细度稻壳灰对混凝土抗压强度的影响规律,同时进行与混凝土试验相平行的胶砂的流动度和抗压强度试验.图2a、图2b分别为稻壳灰胶砂的7 d抗压强度比和28 d抗压强度比;图2c、图2d分别为稻壳灰混凝土的7 d抗压强度比和28 d抗压强度比.由图2可见,磨细稻壳灰对胶砂抗压强度比的影响与其对混凝土抗压强度比的影响规律基本一致.以磨细稻壳灰掺量为变量,抗压强度比曲线呈类抛物线形状,在水化28 d时磨细稻壳灰对抗压强度比的影响较为显著.由图2a可以看出,R1、R2、R3、R4的类抛物线顶点分别出现在掺量为20%、15%、10%、5%,而图2b反映出的混凝土28 d抗压强度比曲线的顶点分别出现在20%、15%、10%、10%,两者规律性基本一致.以上规律说明,保持抗压强度比不小于100%的情况下,磨细稻壳灰取代水泥的用量,根据其不同的细度,具有不同的最大取代量.由于R4的平均粒径较小,其取代量从5%~20%增加时,28 d混凝土抗压强度比呈逐渐增大的趋势;取代量达到30%时,其抗压强度比仍大于100%.R1和R2的平均粒径较大,其取代量大于10%时,随着掺量的增加,抗压强度比逐渐减小.因此,稻壳灰的掺量和细度是影响稻壳灰混凝土强度发展的重要因素.由图2a和图2c可见,在7 d龄期时,磨细稻壳灰掺量大于15%时,不同细度磨细稻壳灰的胶砂和混凝土抗压强度比,由大到小依次为R4、R3、R2、R1.由图2b和图2d可见,在28 d龄期、磨细稻壳灰掺量大于10%时,也表现出了同样的规律.说明磨细稻壳灰越细,其化学反应活性越高,对胶凝体系强度的提高程度越大;反之,当磨细稻壳灰的平均粒径较大时,甚至会降低胶凝体系的强度.由图2c可见,当磨细稻壳灰掺量为10%时,其7 d抗压强度比由大到小依次为R1、R2、R3、R4,与其掺量大于15%时的规律完全相反.原因分析:由稻壳灰粉磨前的微观形貌和粉磨后的微观形貌(图3)可以看出,稻壳灰在粉磨前,具有大量的孔结构,但经过机械粉磨后,大量孔结构被破坏.稻壳灰平均粒径越小,孔结构破坏越严重,即4种磨细稻壳灰的内部孔结构含量由大到小依次为R1、R2、R3、R4.稻壳灰的孔结构能够吸收浆体中的水分,导致浆体的有效水胶比降低,从而混凝土的工作性能和强度发展受到影响.由表4的数据可以看出,4种细度的磨细稻壳灰随着掺量的增大,混凝土的工作性能逐渐变差.磨细稻壳灰的平均粒径越小,其对混凝土工作性的影响就越小;反之,磨细稻壳灰的平均粒径越大,其对混凝土工作性的影响就越大.说明较粗的稻壳灰对水分的吸收较大,减少了拌合初期浆体中自由水的含量,降低了浆体的有效水胶比.因此,在水化7 d内,磨细稻壳灰的化学活性发挥程度尚较小,在磨细稻壳灰掺量较小时,有效水胶比起到了影响混凝土强度的主要作用.图2中胶砂强度比在磨细稻壳灰掺量为5%时也表现出了相同的规律.平均粒径较小的磨细稻壳灰的填充效果较好,有利于改善胶凝体系的密实度,因此,在水化7 d内,当磨细稻壳灰的掺量增加至15%以上时,浆体的密实度逐渐成为影响混凝土强度的主要因素,磨细稻壳灰对抗压强度比的影响规律也随之发生变化.综上分析可知,随着磨细稻壳灰细度、掺量以及混凝土养护龄期的变化,磨细稻壳灰对混凝土强度发展的影响也发生变化,甚至会出现规律性的颠倒.磨细稻壳灰对混凝土强度的影响机理主要有3个方面:磨细稻壳灰自身的化学活性、不同细度的填充性能和降低浆体有效水胶比.图4a为基准混凝土与掺加4种细度稻壳灰的混凝土在28 d龄期内的自收缩,其中,2个基准为2次测量的结果.图4b为单掺稻壳灰(R2)、矿粉和粉煤灰20%时混凝土早期自收缩的对比图.由图4a可以看出,掺加15%磨细稻壳灰的混凝土的早期自收缩均低于基准混凝土,说明D50在2.96~21.06 μm的磨细稻壳灰均可抑制混凝土的早期自收缩.掺加4种磨细稻壳灰的混凝土早期自收缩大小与其细度大小顺序一致,平均粒径越大,自收缩越小.原因分析:如2.1节中的分析,磨细稻壳灰平均粒径越大,其内部孔结构越多,稻壳灰的孔隙可将浆体中的部分水分吸收.在混凝土养护过程中,浆体中的水分逐渐被消耗,稻壳灰中储存的水分逐渐被释放,有效地降低了混凝土内部自干燥的速率和程度,从而有效地降低了混凝土的早期自收缩.R1的平均粒径最大,内部孔结构最多,因此其较R2、R3、R4储存的水分多,对混凝土内部自干燥的缓解较好,使混凝土早期自收缩较小;反之,R4的平均粒径最小,其早期自收缩最大.由图4中R2曲线对比可知,磨细稻壳灰R2掺量为20%时的混凝土早期自收缩较其掺量为15%时的早期自收缩小,说明增加磨细稻壳灰的掺量可降低混凝土的早期自收缩.由图4b可见,当取代水泥量为20%时,R2和粉煤灰对混凝土的早期自收缩均有抑制作用,且掺加R2的混凝土早期自收缩较掺加粉煤灰的小;但通过图4曲线对比可知,当R3和R4的掺量为15%时,其对混凝土早期自收缩的抑制程度较粉煤灰掺量为20%时的小.1) 混凝土28 d强度随磨细稻壳灰的特征粒径D50的减小而增大,并且以磨细稻壳灰掺量为变量,抗压强度比曲线呈类抛物线形状.在抗压强度比不小于100%的情况下,磨细稻壳灰越细,其最大掺量越大.2) 磨细稻壳灰的孔结构可吸收浆体中的水分,降低浆体有效水胶比,对混凝土的强度发展和早期自收缩产生影响;且D50越大,影响越明显.3) 磨细稻壳灰的特征粒径D50在2.96~21.06 μm时,可不同程度地抑制混凝土的早期自收缩,抑制效果与其细度和掺量有关.磨细稻壳灰越粗、掺量越大,对混凝土早期自收缩的抑制效果越明显.磨细稻壳灰D50>12.84 μm时,其对混凝土早期自收缩的抑制效果优于粉煤灰.【相关文献】[1] 欧阳东.稻壳新出路:制备混凝土用纳米SiO2 [J].中国农业科技导报,2003,5(5):62-65.[2] 欧阳东.纳米SiO2低温稻壳灰用于混凝土的研究 [J].新型建筑材料,2003,30(8):7-9.[3] FENG Qingge,YAMAMICHI H,SHOYA M,et al.Study on the pozzolanic properties of rice husk ash by hydrochloric acid pretreatment [J].Journal of Colloid and Interface Science,2004,34(3):521-526.[4] UZAL B,TURANLI L,YUCEL H,et al.Pozzolanic activity of clinoptilolite:A comparative study with silica fume,fly ash and non-zeolitic natural puzzling [J].Cement and Concrete Research,2010,40(3):398-404.[5] RAO G A.Development of strength with age of mortars containing silica fume [J].Cement and Concrete Research,2001,31(8):1141-1146.[6] 韩建国,阎培渝.凝聚态硅灰对低工作性混凝土强度发展历程的影响 [J].混凝土,2008(2):74-76.[7] ZHANG M H,MALHOTRA V M.High-Performance concrete incorporating rice husk ash as supplementary cementing material [J].ACI Matter J,1996,93(6):629-636.[8] BHANUMATHIDAS N,MEHTA P K.Concrete mixtures made with ternary blended cements containing fly ash and rice husk ash [C]//MALHOTRA V M.International conference proceeding seventh CANMENT.Chennai,India:CANMENT,2004:379-391. [9] PONG I K,OKPALA D C.Strength characteristics of medium workability ordinary Portland cement-rice husk ash concrete [J].Building and Envionment,1992,27(1):105-111.[10] SENSALE G R D.Strength development of concrete with rice-husk ash [J].Cement and Concrete Composites,2006,28(2):158-160.[11] SENSALE G R D,RIBEIRO A B,GONCALVES A.Effects of RHA on autogenous shrinkage of Portland cement pastes [J].Cement and Concrete Composites,2008,30(10):892-897. [12] 叶光,NGUYEN V T.稻壳灰抑制超高性能混凝土的自收缩机理分析 [J].硅酸盐学报,2012,40(2):212-216.。
稻壳混凝土热工性能的试验研究
(. 1杨凌职业技术学 院,陕西 杨凌 72 0 ; . 110 2 西北农林科技大学 , 陕西 杨凌 720 ) 110 摘 要:渠道 衬砌 冻害已成 为北方渠灌 区生产 实践 中亟待解决 的问题 。而稻壳 具有多孔性 、 低密度 、 低
导热 系数等特点 , 次利用农业生产 的废弃 物——稻壳为 骨料制备混凝 土 , 首 通过试验研究 了不 同稻壳掺 量混凝土 的导热系数 。结果表明 : 掺入稻壳后 , 混凝 土 的导热系数 大幅度 降低 , 约为 同等 级普通混 凝土
12 试验 结果 与分析 .
温 效果 进行分 析 。 该方 法 的主要 内容包 括 :
( )计算 工程 地点 的设计 冻深 1
Z d= Z _ m () 2 () 3 d= a + ( ) i 1一 4 '
=
稻 壳混凝 土导 热系数 试验 结果 见表 2 。
表 2 稻 壳 混 凝 土 导 热 系 0卷
试 验是在 力学 性能试 验及 耐久 性试验 的基 础上
热 工计 算就很 有 意义 , 主要 内容 有 : 已知 工 程 其 ①
地 点 的气候 、 土质 、 分 等 条 件 , 水 确定 使 渠 基 土 不 冻
进行 的 , 在考虑 满 足 强度 要 求 的最 大 稻 壳 掺量 的 同
导热 系数 的 1% ~ 0 4 2 %。通 过对稻壳混凝 土衬 砌保温效 果的分析表 明 : 利用稻壳混凝 土衬砌渠道 , 有助
解决像 陕西关 中这类微寒地 区渠道衬砌 的冻胀破坏 问题 。 关键词 : 稻壳混凝土 ; 渠道衬砌 ; 导热系数 ; 保温效果分析
中 图 分 类 号 : U 2 .6 T 583 文献标识码 : A 文 章 编 号 :17一 l4 (02 o— 04— 0 62 14 2 1)5 05 3
稻壳灰对混凝土性能的影响
稻壳灰对混凝土性能的影响
郑传宝;丁华柱;都增延;潘战雄;刘强;文庆军
【期刊名称】《重庆建筑》
【年(卷),期】2018(017)003
【摘要】该文所述试验以充分利用稻谷壳为目的,对稻谷壳进行煅烧粉磨后作为矿物掺合料掺入水泥和混凝土中,研究其对水泥标准稠度用水量、凝结时间、水泥胶砂强度和混凝土抗压强度的影响.结果表明:稻壳灰会增加水泥的标准稠度用水量,以及凝结时间,随稻壳灰掺量的增加,水泥标准稠度用水量逐渐升高,凝结时间逐渐增长.稻壳灰掺量在10%~20%内对混凝土的抗压强度有利,特别是混凝土的后期抗压强度.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】郑传宝;丁华柱;都增延;潘战雄;刘强;文庆军
【作者单位】重庆佳施乐节能科技有限公司,重庆 400020;重庆市綦江区朝野混凝土有限公司,重庆 401420;重庆建工建材物流有限公司,重庆 401122;河池永固混凝土有限责任公司,广西河池 547000;仪陇县旭峰建材有限公司四川南充 637615;重庆市璧山区峰智混凝土有限公司,重庆 402760
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.0
【相关文献】
1.稻壳灰对蒸压加气混凝土性能影响的试验研究 [J], 李书进;钱红萍;黄小红
2.憎水剂对掺稻壳灰蒸压加气混凝土性能的影响 [J], 徐方磊;蒋晓曙;黄小红;王建新;操林海
3.电厂稻壳灰不同掺量对混凝土性能影响的试验研究 [J], 杨迎春;姚兴贵;吴照学
4.稻壳灰与高岭土掺料对再生细骨料混凝土性能的影响 [J], 张继华;董云;蒋洋;孙华圣;彭宁波;陈家瑞;魏子洋;扶梦成
5.不同煅烧温度稻壳灰对超高性能混凝土性能的影响研究 [J], 张朝辉;张鹏东;林琳;房杰;彭芃
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稻壳灰对高强混凝土力学性能和耐久性影响评价
v ''w ''w ''x-uNian ( echitectu ee U*onst euction2020 !$ 08 "#$266"<o 08!2020?oe !266NOPmb OQ[< RS[TUVWJ 'K ' L )M(福建省建筑设计研究院有限公司福建福州350001$摘 要:试验研究了不同掺量的稻壳灰对高强混凝土的力学性能和耐久性所产生的效果。
即:设计了 5个配合比,分n g =#L ; 85%%10%%15%%20% 25%8‘ h " 57l 8:;< B %'裂抗拉强度、吸水性能、抗冻融性能、抗氯离子渗透性能进行了相关试验&试验结果表明:当稻壳灰含量在20%以内,稻壳灰含量增加能提高高强混凝土的强度和弹性模量指标,但会降低其比重;随着稻壳灰含量的增加,高强混凝土的\ “] ]<QR ' 稻 灰有 强混凝土的 ” 能 G | 能 &关键词:高强混凝土'稻壳灰;硅灰;抗压强度;耐久性!G:WU5''''''tu :(''''''t ‘ :1004-6135$2020%08-0122-04CR7B;731484=/=/@324=51@/.;2P72.483./E/@.781@7BN54N/531/27899;57?1B136 4=.1D.-235/8D3.@48@5/3/81>3./n,'85#6.)S%$-uNian PeoeinciaePnstituteot(echitectueaeDesign and 1eseaech *o. "Ltd. "-uzhou 350001 %Abstract : In this study ,the effects of ricc husk ash on the mechanical properties and durability of high - strength concrete were experioenataeine9stigatd.5 conce9tmihtue peopoetionsw9e d9sign9d with eic9husk ash o tmass teaction 5 , 10 , 15 ,20 and25% otth9totaec9m9ntia tiousmateiaes.Wh9compe9s ie9stength , spei t ingtnsie stength , wateabsoeption , te99z9-thawe9sistanc9and cheoeid9p9n9teation esista ancc of concrete were determined accordingly. Whe results revealed that : when the replacement ratio of rice husk ash was less than 20% , theinceeaseoteicehusk ash contentimpeoeed thesteengthsand eeasticmodueusotthehigh -steength conceete , whieeeeduced itsspeciticgeaeia T ; with the increase replacement ratio of rice husk ash,the saturated water absorption rate of high - strength concrete decreased graduaAy ; eicehusk ash wasbeneticiaetoimpeoeetheteeeze-thaweesistanceand cheoeidepeneteation eesistanceothigh -steength conceete.Keywords : High - strength concrete ; lice husk ash ; Silica fume ; Mechanical properties ; Durability,稻壳灰是稻壳燃烧过程产生的植物灰。
节能减排新措施:稻壳变建材
很好 的 “ 把建 筑变 白”的建筑材料 。由于用 来制造水泥 的
稻 壳灰 经高温 处理 后产 生的二氧化硅 比较纯 ,掺 加 了稻 壳
各个地 区都能采用掺 加 了稻 壳灰的复 合水泥 ,这个 比例 可 以降到 4 以下 。复合 水泥生产 厂家还 可以和生物 质发 电厂 % 合作 ,把稻 壳的热 能用来发 电,燃烧 产生的灰 烬则可 以添
( 者系中国科普研 究学会教授 ) 作
曩
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说 ,如今 一些 建筑工 人会使用炼 铁剩下 的熔渣,或者 火力
发 电厂剩下的煤灰 ,达到同样的效呆。 温 帕蒂表示 ,稻壳灰 的优 势在于 ,稻谷年年种 ,稻壳 灰 取之不尽。 此外 ,掺 入稻 壳灰 还能让制造 出的水泥 呈现 能 更好反射 阳光的浅色 ,使用这 种水泥 的建 筑物在空调方 面 可以节省开 支。现在 ,不少 国家提倡利用 “ 把建筑物 变 白 ”的方法来 抵御 全球 气候变暖 ,这种浅色 水泥就是 一种
稻 壳就是俗称 的糠,在 中国,不少农 民用糠来 喂猪。 而 在美国 ,稻壳常常被 当成垃圾扔 掉 ,或 者垫在 家禽 或畜 生 的圈里 ,有 的农 民甚 至把稻 壳和稻草 一起放把火烧 掉。 研 究人 员 詹 ・ 帕蒂 表 示 ,燃烧 稻 壳会 产 生大 量 二 氧化 温 碳 ,制 造水泥也 会产生大 量二氧化碳 。如呆 用稻壳来 制造
炉,计划每年产生约 155 . 7 吨稻壳灰 。如果能大规模地制造
稻 壳灰,利用美国产生 的所有 稻壳每年可制成2 0 i万吨稻壳 灰 。事实上 ,对于 一些稻米和 混凝土消耗 都非常大 的发展 中国家而言,稻壳灰 的发展潜力更大。 有 关专家表 示,如呆大 范围推广稻 壳灰复合水泥 ,则
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姓名:粟东班级:环境工程10-1 学号:20104429
浅谈稻壳水泥混凝土
摘要:稻壳水泥混凝土是以稻壳为骨料,水泥为胶结剂,107 胶作增强剂的混凝土材料。
该材料具有原料来源丰富,价格便宜,施工方便,保温性能好,抗腐蚀等特点。
不同于以往轻混凝土之处,在于该混凝土的骨料不需进行任何预处理,与用砂石做骨料的混凝土具有完全相同的施工工艺。
该混凝土可以加入钢筋或铁丝网做成预制块,从而大大提高其整体强度,也可用水泥砂浆进行粘接和填缝。
关键词:稻壳水泥混凝土轻混凝土保温材料
一、前言
水泥混凝土的主要优点在于原料来源丰富、价格便宜、施工方便、耐腐蚀、强度高等。
因此在许多方面都是不可替代的室内外主要建筑材料。
但采用砂石做骨料的水泥混凝土自重大。
轻混凝土虽然强度较低,但自重小,因此,对强度要求不高的非承重构件,若能采用轻混凝土,整个建筑物的自重将大为降低,不仅使承载构件可以采用较小的截面,而且基础尺寸也可相应减小,从而降低建筑造价。
稻壳是稻米加工后的副产品。
稻壳约占稻谷重量的20%, 而目前世界上至少有1/ 3 的人以食稻米为主。
水稻的主要产地集中在亚洲, 其中, 我国年产稻谷约2 亿t , 折算成稻壳年产量约4 000万t , 占世界总产量的30% 以上, 居世界第一位。
将其用于混凝土中,不仅不同于以往轻混凝土,而且该混凝土的骨料不需进行任何预处理,与用砂石做骨料的混凝土具有完全相同的施工工艺。
具有原料来源丰富,价格便宜,施工方便,保温性能好,抗腐蚀等特点。
二、原料的选择
1 稻壳
随着科学技术的进步,稻壳的开发利用在国内外得到了迅速的发展,但与其年产量相比,利用率仍然很低。
稻壳约占稻谷重量的20 % ,稻壳内含可分解的养份很少,其主要成分是SiO2、木质素、纤维素等。
从微观结构看,稻壳是以网状高纯度SiO2为骨架,再包裹一层致密的纤维素。
因此稻壳孔隙度大、密度小、保温性能好、耐腐蚀能力强。
它不仅具有非常好的韧性,而且还具有一定的强度。
稻壳颗粒均匀,粒度适中,湿润后体积不膨胀,易于压实,这有利于拌和均匀和提高混合料的密实度。
此外稻壳内含有少量钾,因此稻壳灰的水溶液呈弱碱性,
而水泥和107 胶均为弱碱性物质,因此选用稻壳与水泥和107 胶拌和,混合料的化学性能较稳定。
2.107 胶
107 胶为无色水溶液,含固量为12 %~10 % ,相对密度为1. 05 。
它是由聚乙烯醇和甲醛进行部分缩合反应制得的水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂。
该产品为弱碱性,pH 值7~8 。
107 胶除具有较强的胶粘性外,加入水泥后能改善水泥与稻壳间的强度、韧性、粘附性及防止开裂和脱落等。
它在水中溶解度很高,加入水泥后还能大大提高混合料的和易性,从而有助于现场拌和施工。
3. 水泥
采用普通硅酸盐水泥。
三、原理
稻壳水泥混凝土是以稻壳为骨料,107 建筑胶为稻壳的裹覆剂和水泥的增强剂。
水泥具有粘着和内聚性质,能使稻壳粘结成密实的整体。
稻壳的空隙度大,表面有一层致密的纤维素,能充分地吸附107 胶,从而大大改善混合料的和易性,加之稻壳湿润后易于压实、干燥后体积不膨胀,因而该混凝土与现有用砂石做骨料的混凝土具有完全相同的施工工艺。
又由于该混凝土与金属具有较好的粘接能力,因而可以加入铁丝网或钢筋、做成预制块,以大大提高其整体强度。
混合料所选用的材料均呈弱碱性,因此其化学性能较稳定、抗腐蚀能力强。
稻壳从生产加工到运输整个过程均没有什么污染,而且其粒度均匀,大小适中。
用它做骨料不需要进行任何预处理,即可现场拌和施工。
四、配比
稻壳混凝土的密度和强度主要取决于水泥与稻壳用量的比例。
当然,混合料的密实度也是强度高低的一个关键因素。
稻壳与水泥的用量,可根据对强度和密度的要求进行选择,其质量比一般为:
稻壳∶水泥= (2718) ∶100
水∶水泥= 49∶100
107 胶∶稻壳= 30∶100 五、实例
称取风干稻壳140g ,425 # 硅酸盐水泥760g ,量取107 胶44 ml ,自来水325 ml ,按上述操作程序及时间分别加料搅拌,然后将拌和好的混合料分三次倒入三联水泥胶砂试模进行振捣击实,并于24 h 内脱模。
脱模后的试件小心用塑料布盖严,并注意保持湿度,养护28 d 后测定其强度(见表1) 。
六、主要性能及其应用前景
1 主要性能
(1) 密度小。
根据强度要求,密度可在0. 8 ~1. 3 g/ cm3 范围内变动。
(2) 保温性能好。
导热系数仅为0. 23 W/ (m·K) 左右。
(3) 强度较高。
作为保温材料,稻壳混凝土的强度是较高的,并且,还可根据需要,通过选用不同的水泥与稻壳用量,以及提高混合料的密实度等方法,进一步提高其强度。
(4) 抗冻性能好。
稻壳混凝土抗冻性能好,在- 20 ℃经25 次冻融后其试件均无变化,下面是三组冻融试件和对比试件(未做冻融试验) 的强度值(见表2) 。
2 原料来源丰富,价格便宜
水泥及107 胶都是常用的建材,尤其是稻壳几乎遍布全国,目前价格约为0. 1 元/ kg。
3 可加工性好
可直接用铁钉或螺钉钉,钉处无裂纹,也可用手锯锯,锯面平滑。
4用途广泛
可以做成配筋构件,大大提高其机械强度;表面可选用多种涂层材料,以提高其抗腐蚀性能和美化外观;可以用价格便宜的水泥砂浆进行粘结和填缝。
适用于各类建筑的内外墙保温。
七、参考文献
1. 高汉忠、叶慧海等,稻壳水泥混凝土;
2. 张朝晖、娄宗科,稻壳、稻壳灰水泥混凝土的研究现状。
2010(6)陕西农业科学。
3. 黄宝祥,稻壳利用现状综述,现代农业科技2007(第6期)
4. 梁世庆, 孙波成. 稻壳灰混凝土的性能研究,2009, (2) 73-7
5.。