新型绿色建筑材料秸秆钢渣泡沫混凝土研究现状及展望.pdf

新型绿色建筑材料秸秆钢渣泡沫混凝土研究现状及展望唐梦强 刘洋 屈恩相 赵晓超 舒世岩(齐齐哈尔大学建筑与土木工程学院 黑龙江 齐齐哈尔)摘 要:随着中国“双碳”政策的推进 建筑行业的碳排放和能源的消耗日益明显 如何做好建筑的节能减排成为社会广泛关注的问题 泡沫混凝土作为一种质轻价廉、具有良好的保温隔热、隔音性能的建筑材料 成为研究热点 综述了近些年国内外学者对于泡沫混凝土的各方面性能的研究 其中掺入钢渣对泡沫混凝土的力学性能可以有效地提高 但对其热学性能不太理想 而掺入植物纤维对泡沫混凝土的热学性能有一定的帮助 因此 对在众多学者研究的基础上 结合我国农业废料秸秆及工业废料钢渣利用率不足等方面 提出了一种新型绿色建筑材料 秸秆钢渣泡沫混凝土 对泡沫混凝土的研究和应用提供了新的思路关键词:绿色节能 泡沫混凝土 秸秆 钢渣中图分类号:文献标识码:文章编号:()能源与环境是人类延续的基础保障 建筑是人类利用能源与环境的重要场所 目前 建筑已成为社会消耗能源的三大组成之一 年建筑运行阶段能耗 亿标准煤 占全国能源消费总量的 占建筑全生命周期能耗的 全国建筑全生命周期能耗为 亿标煤 占全国消费总能源的 利用节能新型材料是开发低能耗建筑并实现其生态发展的有效途径 也是当前绿色筑领域的研究热点近几年 中国建筑节能和新型墙体材料的推广逐渐加速 轻质混凝土越来越受到人们的关注 泡沫混凝土具有优良的隔热、隔音性能是一种新型的无机保温材料 而且其质量轻且价格便宜 再加之泡沫混凝土在施工时具有很好的施工和易性 满足新型建筑材料的要求 因此 人们对泡沫混凝土这一材料(上接第 页)的模板进行紧固 阳角背楞单体见图 图 阳角背楞单体 背楞销钉背楞销钉用于直线背楞与卡玛之间、直线背楞与阴角背楞之间、直线背楞与阳角背楞之间的固定连接 新型铝合金背楞体系优点新型铝合金背楞体系的优点在于在建筑铝合金模板的紧固过程中 使用铝合金背楞体系可有效减少背楞的自重降低劳动强度 施工方便 节省工期新型铝合金背楞体系的紧固效果更强 保证混凝土浇筑效果 铝合金材料耐腐蚀 符合绿色环保的理念 新型铝合金背楞体系标准化程度高 减少定制件的使用 可有效节约资源 阴阳角背楞的使用使模板阴角、阳角部位紧固更牢靠 防止爆模 结语新型铝合金背楞体系相比传统的钢背楞而言在重量、标准化等方面都有较为明显的优势 质量轻 标准化强 可循环使用 成本较低 更符合绿色施工的要求 具有较好的应用前景 值得推广应用参考文献:任柯 钢背楞模板加固体系的特点与应用.长春大学学报():潘高超张健 一种多功能背楞.上海市:李传玺刘冬玲 铝背楞性能及应用探讨.建材与装饰():收稿日期:作者简介:曾才超()男云南宣威人本科工程师长期从事铝合金模板设计与技术管理工作(责任编辑:熊云川)建材发展导向 年 月第 卷第 期越来越重视 泡沫混凝土的研究现状在近代社会 人们对于泡沫混凝土的特性、制备工艺、发展历史已有综合的介绍 泡沫混凝土的性能包括抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、干燥收缩性能、吸水性能、导热性和耐火性等 但如果想要其大量的使用 那么对泡沫混凝土的保温性能和强度还需要很大的提升 研究了泡沫混凝土的抗压强度、孔隙率和干密度之间的关系 此外关凌岳还研究了、养护条件下泡沫混凝土的抗压强度、干密度和孔隙率之间的关系 并发现了与 相似规律 通过研究不同密度下泡沫混凝土抗压强度的决定因素 发现当泡沫混凝土密度/时 对压缩泡沫混凝土的强度对浆料的固相成分影响更为显著 而当泡沫混凝土密/时 孔隙率的增加降低了其抗压强度 等人使用粒状高炉矿渣代替细骨料()来生产泡沫混凝土()类似的 等人报告 与不含任何纤维的 对照相比 含有玄武岩纤维(按水泥重量计)和 废大理石粉(如)的 的抗压强度增加了 等人还观察到 在 生产中使用膨胀蛭石粉和回收混凝土废料作为 使用硅粉和粉煤灰作为水泥替代物后 的性能有所改善 钢渣泡沫混凝土的研究现状钢渣是工业固体废物之一 其排放量非常大其矿物成分与硅酸盐水泥有许多相似之处 具有隐性水化活性 其水泥基应用也越来越成熟 用钢渣代替水泥制作钢渣泡沫混凝土是非常可行的 在泡沫混凝土中使用钢渣不仅可以消耗固体废物 还可以降低泡沫混凝土的成本 对社会和经济产生重大影响 目前掺入一定的钢渣含量会对泡沫混凝土的抗压强度有明显的提高 廖洪强等人 研究钢渣掺量对泡沫混凝土砌块强度以及强度变化率的影响对 泡沫混凝土的砌块进行 和 的强度以及干密度进行抗压、干密度和抗折强度关系曲线 见图、图 由此可以看出 当掺入一定量的钢渣时 泡沫混凝土的抗压强度的提高对民用建筑来说 具有一定的实用性 但其抗折能力随着钢渣的量的增多而减少且吸水率增加 而且有些学者研究表明钢渣掺入量明显地影响了钢渣泡沫混凝土干体积的密度与导热的系数 在掺入钢渣的过程中 混凝土的容重增大 导热系数也随着钢渣的含量增多而升高 导致其保温性能会随之降低 就达不到寒冷地区的使用情况 且抗剪强度、抗拉强度也会逐渐减小 由此可以进行掺加纤维进行一定的抗剪和保温性能的处理图 钢渣含量对泡沫混凝土抗压强度的影响图 钢渣含量对泡沫混凝土抗折强度的影响 掺加纤维的泡沫混凝土的研究现状目前的研究中 在混凝土混合物中使用不一样的纤维废料 如废大理石粉、硅灰和粉煤灰 可以减少收缩裂缝 提高耐久性和强度 其中 钢纤维、合成纤维和玻璃纤维在混凝土中的应用很广泛 增加纤维物可以使混凝土从脆性转变为半韧性或韧性增加混凝土的能量吸收能力和韧性 此类钢筋(玻璃、钢或合成纤维)可显著减少干燥收缩和塑性收缩导致的开裂和渗透性 抗冲击性和耐磨性增强应变能力大大提高 然而 由于纤维生产会造成高污染和二氧化碳排放 我们需要开发新的方法来生产节能纤维增强混凝土 以提高环境可持续性 许多研究已经测试了天然纤维、矿物纤维、动物纤维和植物纤维在混凝土加固中的应用 从源头提取的能量相对较少 因此很多学者在植物纤维上开展 年 月第 卷第 期 建材发展导向 了大量研究 等人研究了以不同比例和长度的 (大麻纤维)生产的砂浆 以评估强度、单位重量、吸收和劈裂抗拉强度 他们指出 对于长度为 的 可获得最佳结果 等人观察到砂浆中 的 将对机械强度的负面影响降至最低 等人关注了含有 和甘蔗渣纤维的水泥基复合材料的弯曲行为并发现大麻纤维能增加韧性 等人研究了大麻纤维和碳纳米管混合砂浆的微观结构和力学性能 并指出 由于大麻纤维和碳纳米管的联合使用 抗压强度和弯曲强度分别提高了 和 秸秆钢渣泡沫混凝土研究前景我国是农业大国 每年产生的农业废弃物不计其数 农作物秸秆的高效利用很长时间以来没有受到重视 我国农作物秸秆的利用率还非常低 非常多的秸秆纤维占用很多地方也可能被焚烧 不仅致使资源的浪费 而且也对环境造成污染 另外 秸秆纤维具有保温性和柔韧性好、可自然降解及数量大等优点 是一种珍贵的二次资源 非常需要开发二次利用 所以 如何激发天然植物纤维资源的潜力 用于新式保温墙材的研发具有极佳的环保、社会效益和市场应用前景 将秸秆纤维用于泡沫混凝土的材料 为以后高效利用农作物秸秆、解决资源短缺问题、防治环境污染提供了一种新方式 年以来 我国每年粗钢产量已超过 亿 暂列世界第一 目前 炼钢产生的废料钢渣累计堆存量已超过 亿 大量钢渣堆存 不仅占用土地资源还给生态环境带来了较大安全隐患 钢渣在泡沫混凝土中的应用 可以对钢渣有效地利用 解决资源浪费的问题 根据现有研究成果表明 钢渣可以有效地提高泡沫混凝土的强度和刚度 秸秆纤维能提高其保温性与抗拉抗剪强度 因此 钢渣和秸秆纤维的组合的泡沫混凝土可以作为一种新型的绿色建筑材料进行性能研究 结语我国作为农业和工业大国 每年产生的秸秆和钢渣等废料不计其数 如何利用好这些资源 在实现“双碳”目标的过程中 显得格外重要 本文通过的对近些年国内外学者对于泡沫混凝土的各方面性能的研究综述 发现秸秆和钢渣在泡沫混凝土中性能可以互补 可以提高其综合性能 因此 秸秆钢渣泡沫混凝土作为一种新型绿色建筑材料的性能研究 可以成为泡沫混凝土研究的新的方向 为泡沫混凝土的研究和应用提供一种新的思路参考文献:.():关凌岳 泡沫混凝土孔结构表征与调控方法及其性能研究.武汉:武汉理工大学 .:()()()廖洪强何冬等 钢渣掺量对泡沫混凝土砌块性能的影响.环境工程学报():()()()()()基金项目:黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目青年创新人才项目(编号:)大学生创新创业项目(编号:)收稿日期:作者简介:唐梦强()男黑龙江齐齐哈尔人本科研究方向:建筑材料的热力学及力学性能研究(责任编辑:熊云川)建材发展导向 年 月第 卷第 期