废弃物秸秆在土木工程中的应用论文.doc

废弃物秸秆在土木工程中的应用论文 摘要:在我国许多农村地区农作物秸秆被大量废弃在农田或焚烧这不仅造成了极大的资源损失而且会对环境造成污染农作物秸秆作为优良的天然绿色资源近年来秸秆在工程建设中被大量研究应用使得秸秆在土木工程中的综合应用成为研究的热门实现农作物秸秆的资源化利用实现资源节约、保护环境加快秸秆的综合利用研究成为当务之急本文总结前人对秸秆应用于土木工程中的研究成果并且对未来发展进行了展望 关键词:秸秆;土木工程;综合应用 0前言 农作物秸秆是果实收获了之后农作物剩余物其纤维成分较高其包括麦子、稻子、棉花秸秆等我国作为农业大国秸秆资源相当丰富在农村地区秸秆除了被储存利用之外有大部分的秸秆被焚烧或者废弃于农田中其利用率非常的低在农作物收获果实之后为了继续在土地中耕种农作物农户将大量的农作物秸秆焚烧掉这样不仅浪费了大量的天然资源而且造成环境污染问题使得空气中的大气污染物浓度急剧增多形成雾霾等严重污染天气随着人们对环保问题的重视能够合理有效地处理利用秸秆解决农作物秸秆焚烧引起的各类环境污染问题资源化利用秸秆成为当务之急对农作物秸秆的资源化利用以及可再生天然绿色资源的开发利用符合节能环保的需求如果能将大量的农作物秸秆资源充分利用起来的话将秸秆变废弃物为宝物将非常有利于改善生态环境改善资源紧张状况资源化利用秸秆资源能够降低成本实现可持续发展的建筑理念对社会和经济都具有重要的意义随着经济快速发展带来的资源紧张状况综合利用天然农作物秸秆资源成为了研究热门吸引了研究者们的广泛关注本文根据农作物秸秆的各项特性进行分析总结其在土木工程行业的综合应用情况并对未来发展农作物秸秆的综合应用进行展望 1秸秆纤维应用于土木工程中的现状研究 秸秆纤维来源于农作物并且成本较低将其作为增强材料加入泥砖中可以提高其工作性能把秸秆纤维加入水泥基复合材料中形成合成物将其用于建筑材料中其试验效果明显不仅可以节约建造房屋的墙体材料节约巨大的能源消耗维护生态环境而且具有社会和经济意义肖力光李会生张奇志等1对农作物秸秆纤维水泥基复合材料的性能进行了研究试验研究发现水泥基复合材料中加入秸秆植物纤维之后可以极大地增强水泥基复合材料的抗冲击强度性能、抗裂性能以及强度韧性不仅可以起到纤维增强作用而且能够起到保温隔热的效果利用农作物废弃物秸秆制作成为新型的水泥基复合试建筑材料此新型建筑材料不仅具有质量轻、保温隔热效果显著、强度较高等特点而且具有抗击冻融效果好、吸水率很低、防火性能好等显著优势将农作物秸秆利用于水泥基建筑材料中对秸秆纤维水泥基建筑材料进行应用研究能够减少焚烧秸秆带来的空气污染情况能够保护生态环境能够降低成本带来较大的经济效益对社会具有重大的意义樊华盛莉等2通过用氢氧化钠溶液处理后的稻草秸秆纤维制备水泥基复合材料其各项力学特性显著比没有经过氢氧化钠溶液处理过的稻草秸秆纤维制备的水泥基复合材料更好处理后的秸秆纤维水泥基复合材料的抗压强度和抗压强度比未处理的更高将一定比例的稻草秸秆纤维加入水泥基复合材料中与没有加入稻草秸秆纤维的水泥基复合材料相比较复合材料的抗折强度提高抗压比显著增加同时复合材料的韧性显著提高其具有良好的力学特性研究表明通过对农作物秸秆纤维进行有效地处理以及适当的降低水泥基复合材料的碱性能够有效地增强农作物秸秆纤维的加筋效果显著的提高农作物秸秆纤维水泥基复合材料的韧性使其能够具有良好的力学特性张琳刘福胜任淑霞等3对小麦秸秆纤维进行预处理加入水泥胶砂试件中进行力学性能研究试验得出小麦秸秆纤维的预处理方法分析用氢氧化钠溶液预处理和未处理的小麦秸秆纤维对水泥基材料的力学特性的影响试验结果得出预处理后的小麦秸秆纤维的质量损失率可以达到最大值且预处理的小麦秸秆纤维水泥基试件的抗压强度得到有效提高从微观角度进行SEM微观扫描电镜分析发现经过预处理后的小麦秸秆纤维与水泥基的界面秸秆可以得到改善界面的粘结效果能够得到有效的提高能够有效地降低小麦秸秆纤维中的糖类成分对水泥材料水化的影响程度刘丹姚谦峰贾英杰等4对稻秸秆水泥基复合材料进行研究通过数值模拟分析了稻秸秆纤维水泥基墙板的力学性能试验研究表明在一定掺量的情况下稻秸秆纤维水泥基材料试件的力学性能较好可以达到墙体砌块材料的性能要求且可以一定程度的提高构件结构的抗震性能陈国新王佳慧陈亮亮等5通过正交试验方法研究了棉花秸秆纤维水泥基材料的力学性能试验发现影响水泥基材料的抗压强度和抗劈拉强度的因素是棉花秸秆纤维的掺量适当的增加掺量可以有效的提高水泥基材料的力学性能这些成果表明了农作物秸秆纤维加入水泥基材料中可以达到加筋的效果且加筋效果明显可以有效的提高材料的力学性能值得关注的是用碱溶液浸泡预处理之后的农作物秸秆纤维加入水泥基材料中不仅比未处理的秸秆纤维水泥基材料的力学性能好而且能一定程度上增强材料的耐久性和韧性以上研究证明了农作物秸秆维水泥基复合材料的实用性为农作物秸秆纤维加筋水泥基材料提供理论依据和推广应用的基础 2秸秆应用于土木工程中的现状研究 农作物秸秆是农作物收获果实之后的副产物由大量的纤维素、糖类、无机盐以及水构成是一种宝贵的天然资源长期以来秸秆的利用率不高随着对环境问题的重视农作物秸秆的资源化利用成为土木工程领域的关注点将农作物秸秆综合应用于土木工程领域成为研究的热点孙婧麻建锁蔡焕琴等6利用农作物玉米秸秆、浮石以及水泥复合制备成为新型的节能环保型混凝土试验研究表明玉米秸秆的加入可以降低混凝土的表观密度并且能够改善混凝土的隔热和保温效果随着玉米秸秆掺量的增加混凝土的抗压强度也随之增大并且可以达到质量轻保温效果好的性能要求朱祥史世英侯贵华等7研究了稻秸秆、棉花秸秆、麦秸秆等三种秸秆对水泥浆液的凝结时间、力学性能以及水泥水化热等性能通过TG综合热分析、X射线衍射、SEM微观扫描电镜方法研究三种秸秆浸出物对水泥浆液水化程度的影响试验结果显示三种秸秆的浸出物对水泥水化程度以及水泥硬化都存在着抑制作用秸秆浸出物中还有的糖类抑制了水泥的水化程度根据以上研究表明秸秆在加入水泥基材料中时将秸秆进行预处理可以降低糖类成分对水泥水化程度的影响使得秸秆的加筋效果更加的显著为了使得秸秆在土木工程领域利用的综合化有人提出将秸秆加入水泥基材料中制作成微孔材料达到建筑材料的要求崔玉忠张伟平等8研究了秸秆水泥基微孔建筑复合材料的配置和技术性能要求此微孔建筑材料是由水泥、农作物碎秸秆、聚合物溶液、促凝剂、水等材料按照一定和配合比进行混合搅拌制成此新型建筑材料已用于生产内隔墙板且具有保温隔热的效果将秸秆作为制备水泥基微孔结构复合建筑材料的原料不仅可以达到生态环保、节约能源的效果而且此项研究符合可持续发展的经济要求以上成果表明农作物秸秆综合应用于土木工程领域将其加入建筑材料中使用是可行的不仅可以达到增强材料性能的效果而且能够达到节能环保的可持续发展要求 3总结 随着我国经济的快速发展环境问题越来越得到重视农作物秸秆作为重要的可再生天然资源能够将农作物秸秆综合应用于土木工程领域符合可持续发展的社会需求促进人们对其优越性和局限性的深入认识我们应当以新的方法和新的角度对农业废弃物秸秆进行深入研究推进其在土木工程领域的应用与发展 参考文献: 1肖力光李会生张奇志秸秆纤维水泥基复合材料性能的研究J吉林建築工程學院學報22(1):16 2樊华盛莉秸秆纤维水泥基材料的性能试验研究J安徽农业大学学报38(4):4346 3张琳刘福胜任淑霞等小麦秸秆纤维水泥基材料性能试验研究J混凝土35(9):7476 4刘丹姚谦峰贾英杰生态节能复合墙体植物纤维水泥基材料试验J北京交通大学学报35(1):3438 5陈国新王佳慧陈亮亮棉花秸秆水泥基