农作物秸秆再生保温砖的应用研究

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1、农作物秸秆再生保温砖的应用研究-->1绪论1.1课题研究的背景现阶段，我国资源的利用现状表现为：一方面，[1]城市化进程的推进促使各行各业加大资源的开采力度,特别是非可再生资源的采掘,其中又以建筑行业为甚。近几年，每年我国城乡建房不少于10亿平方米,需要各种隔墙材料大约20亿平方米。其中，实心粘土砖年使用量为7000亿块左右，生产耗煤约占全国总能耗量的25%，生产企业占地约335501万平方米,毁田7337万平方米。针对上述粘土砖使用情况，为了节约土地，降低生产能耗，国家出台一系列政策，成立专门机构，开展墙体材料革新和建筑节能工作。1988以来，国家先后颁布《严格限制

2、毁田烧砖、积极推进墙体材料改革的意见》、《关于公布“在住宅建设中逐步限时禁止使用实心粘土砖”大中城市名单的通知》、《关于公布第二批限时禁止使用实心粘土砖城市名单的通知》等相关文件，力求到2015年，全国30%以上的城市实现“限粘”、50%以上县城实现“禁实”，有序推进乡镇、农村“禁实”工作。其次，我国社会总能耗的近50%是建筑领域的耗能，而建筑围护外墙及屋面的耗能又占建筑耗能的60%。建筑节能特别是外墙体的保温节能，是节能减排的重中之重。这一工作不仅关系到我国党和政府向世界做出的减少碳排放的承诺，也不仅是一个负责任的大国的形象展示，而是关系到我国亿万民众提高居住条件的

3、民心工程，更关系到我国日渐枯竭的能源危机形势和日益严重的环保、现实的政治、经济、能源等的重大问题。建筑墙体节能是各国节能减排重点课题，利用环保型建筑材料一次性解决此问题，是对国家节能工作的一大贡献，利用外墙自保温体系有如下优点：1．提高了防火性能，可避免保温层火灾发生；2．降低能耗，超过国内最高标准，并力争赶超世界先进水平；3．减薄墙体，提高墙体的抗震性能，减低建筑整体能耗；4、达到墙体及保温同寿命；5．最大限度降低墙体材料生产成本；6．最大限度减少房屋公摊面积；7．开发可组合的热阻可调的砌块系列产品；8．实现对固体废弃物最大量消耗，最低成本处置，最高价值的利用。..

4、.........1.2国内外处理和应用农作物秸秆现状国外[3]在建筑上对秸秆的利用主要是采用物理方法,即不改变农作物秸秆的基本性能的情况下，对其形状、大小进行改变，以达到保存或提高秸秆使用价值的目的。国外通过对秸秆进行压实，形成满足密实要求的墙体材料，包括秸秆砖和秸秆板，然后直接使用。国外主要采用秸秆砖技术，即将松散的秸秆挤压，捆绑成尺寸较大的秸秆砌块，再砌筑成墙体的秸秆砖建筑，该技术改变了秸秆材料只能应用于屋面保温隔热的传统技术，拓宽了秸秆材料在建筑中的应用范围。从1886年[4]第一座秸秆草砖建筑建于美国总部的内布拉斯加州的沙山地区开始到19世纪40年代，新秸秆

5、技术的应用达到了秸秆建筑发展的第一个高潮。仅1915-1930年间，内布拉斯加州就修建了约70座秸秆草砖建筑，这些建筑成功抵御了该州大幅度的温差和暴风雪的强风，多数保存到1993年以后。修建于1938年的坐落于美国阿拉巴马州亨茨威尔的伯里特大楼，共计在墙、顶棚和屋面中使用了2200块秸秆草砖，是美国最早采用在两层梁柱木结构中填充秸秆砖的建筑（图1.1）。20世纪40年代，以钢筋混凝土的现代建筑崛起，以秸秆草砖建筑为代表的建造方式被迅速边缘化了，直到20世纪70年代末，随着绿色环保观念的兴起，秸秆建筑又重新再美国各地建造，随后普及到加拿大、墨西哥、拉丁美洲、法国、英国、

6、新西兰、蒙古和澳大利亚等地，将秸秆作为建筑材料又得到青睐。1948年，JanSonneveld选择用钢结构、秸秆砌块填充墙和金属屋顶在荷兰的奥沃凯尔克建造了一栋生态型住宅，又名蝴蝶房（图1.2）。随后，在瑞士的埃申茨，苏黎世设计师FelixJerusalem使用经过连续挤压形成的三种规格的麦秸板作为墙板体系，设计了一座秸秆建筑（图1.3），其中轻型的用于隔热和隔音，中等的用于室内墙壁，而重型的用作结构构件。.........2试验概况2.1农作物秸秆再生保温砖的制作材料的选用秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作

7、物（通常为粗粮）在收获籽实后的剩余部分。它是由光合作用形成的细胞壁物质，在形成过程中秸秆中的C、H、O组成了一系列的有机物质，包括纤维素、木质素、半纤维素、脂肪、蛋白质等高分子聚合物以及些许水分。纤维素类物质是植物细胞壁的主要组成成分，它是由D—葡萄糖基通过β—（1，4）苷键连接起来的线型高分子聚合物，起骨架作用，是提供植物纤维力学性质的主要成分。它包括木质素、纤维素等，它使秸秆具有纤维增强作用[10-12]。秸秆中的无机盐用灰分表示，由硅酸盐和其他少许微量元素组成，含量大约为6%左右。农作物成熟后，秸秆中的维生素差不多被全部破坏，因此秸秆中所含的维