秸秆%2f废木屑-氯氧镁水泥复合保温墙体材料的制备技术与性能研究.pdfVIP

秸秆／废木屑一氯氧镁水泥复合保温墙体材料的制备技术与性能研究 陈惠苏1‘张政涛1秦鸿根1 李宗津2李翔宇3 ‘．东南大学材料学院江苏省土木工程材料重点实验室，南京211189 2’香港科技大学土木系，九龙清水湾，香港 3。中国建筑科学研究院建筑材料研究所，北京100013 摘要：针对秸秆／废木焚烧带来的环境污染问题，本文结合氯氧镁水泥自身的优势，探索了 利用氯氧镁水泥与秸秆／木屑复合制备墙体保温墙体材料的可能性。首先通过变化氧化镁、 氯化镁以及水的摩尔比关系，确定了最佳的基体配方。此后通过比较不同类型的改性剂，确 定了改善氯氧镁水泥耐水性的改性剂的品种及掺量。接着分别探索了采用灌注成型工艺和挤 压成型工艺制备秸秆氯氧镁水泥制品及木屑．氯氧镁水泥制品的可行性，并研究了秸秆氯氧 ‘美水泥制品的性能(强度、容重及导热系数)随秸秆掺量的演化关系。本项研究为秸秆／废 卡材的利用提供了一个途径。 关键词：秸秆，木屑，氯氧镁水泥， 保温材料，灌注施工、挤压成型 众所周知，秸秆(cropstalks／straw)是农业的副产物，据统计隧全世界年产农作物秸秆1000 亿吨．2000亿吨，我国每年高达约达7亿吨，其中我国每年约有2亿吨秸秆被露天焚烧，这 焚烧的2亿吨秸秆约占全年秸秆产量的30％左右。秸秆露天焚烧产生了大量有害气体，造 成了空气污染，影响了人们的正常生活。另据必威体育精装版统计数据表明缓，我国每年有800万吨废 弃的木材(wood residues包括树枝树权等)和350万 waste)，1000万吨伐木残留物(1099ing 吨稻壳灰(ricehusk)。如果充分利用这些资源，减少这些废弃物对环境带来的污染迫在眉睫。 各国政府都在采取各种措施消耗这些固体废弃物，如做为燃料进行发电、用作肥料或者饲料、 造纸、废木屑板等。也有研究人员将其用在建材领域，用来制各保温墙体材料豹。但将木制 产品与硅酸盐水泥复合时存在两个关键问题：一个是木质产品中的糖分会引起硅酸盐水泥浆 体的缓凝问题；另外一个是在长期使用过程中，水化硅酸盐水泥浆体的高碱性环境会导致木 质纤维的降解浚，进而会影响整个复合材料的整体性能。 ‘ Cement，MOC)则不然，具体体现在：一是 而氯氧镁水泥(MagnesiumOxychloride 由于氯氧镁水泥碱度低(pH值小于10)鎏，因此在长期使用下不会引起木质纤维的降解； 二是木材或者秸秆中的糖分不会引起氯氧镁水泥缓凝，因而无须对木材或秸秆预先进行矿化 处理。此外，最重要的一点是氯氧镁水泥与木材之间具有极好的界面粘结性能覆。上述三项 优势为将秸秆／木屑与氯氧镁水泥复合制备建筑墙体材料提供了极好的有利条件。因此，本 文拟寻求利用氯氧镁水泥与秸秆／木屑复合制备复合保温墙体材料的可能性，从而为实现秸 秆废木的再生利用提供一个途径。 1．氯氧镁水泥耐水性问题的解决 当然，尽管氯氧镁水泥自1867年soreI发明基到现在一直没有能够推广开的原因是氯氧 镁水泥的返卤、翘曲和耐水性不良露。这个问题也是氯氧镁水泥领域国内外近年来的研究热 点问题，各国学者也在寻求各种途径来改善和消除氯氧镁水泥的这些弱点，包括调整配合比 1通讯作者：陈惠苏(1973年7月)，男，博士。教授，博导．研究领域：节能建材；水泥基复合材料组成、 结构与性能定量表征与多尺度模拟：Email：chenhs@seu．e—du—．cn．本项目中的部分成果得到了铁道部科技司 项目(No．2008G032．6)的资助。 第48页 【9，Io】．采用各种有机或者无机改性剂一。本文试图在利用氯氧镁水泥制各秸秆／木屑复 合墙体保温材料前，也必须考虑如何改善氯氧镁水泥的返卤翘曲和耐水性问题。 1．1基体配方的确定 旨先研究了在不同氧亿镁、氯化镁以及永的摩尔比条件下(见表I所示)氯氧镁水泥 浆体的返卤泛白问趣以及浆件的强度(养护条件为在自然空气中养护)随时问的变化情况t