管晓刚 王志勇

（1.中铁九局重庆分公司，重庆 渝北 401121 2.重庆交建土木工程质量检测有限公司，重庆 北部新区 401122）(3.重庆交通职业学院，重庆 双福新区 402247）

稻壳混凝土强度与导热性能的研究

管晓刚1王志勇2，3

（1.中铁九局重庆分公司，重庆 渝北 401121 2.重庆交建土木工程质量检测有限公司，重庆 北部新区 401122）(3.重庆交通职业学院，重庆 双福新区 402247）

随着社会的发展，对节能环保要求越来越高，以前的粘土砖已不能满足社会对节约资源和能源的要求。2010年稻谷产量达到了3940亿斤，稻壳重量约占稻谷重量的20%，稻壳堆积密度大约在111kg/m3，有良好的保温隔热性能。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，2010年达到将近3亿吨。稻壳、粉煤灰都是生产活动之后的废弃物，但其有着优良的性能，稻壳可以代替混凝土中的骨料，粉煤灰可以代替部分水泥，对这两种材料进行利用，不论从环境保护和经济方面都有着重要的意义。本文是对由稻壳、水泥、粉煤灰、水和胶水组成的稻壳混凝土强度与导热性能的研究。

稻壳；粉煤灰；稻壳混凝土；强度；导热性能

1 引言

民用建筑和工业建筑都需要节能，传统的烧结实心粘土砖需要消耗大量的粘土和能源，严重占用耕地，不利于可持续发展。对于稻壳这种废弃物，我们中国广大地区拥有很多的稻谷，2010年的稻谷产量达到了3940亿斤，而稻壳重量约占稻谷重量的 20%，因而算下来，稻壳也有很大的产量。在当今社会，对环境材料的需求是越来越多，在建筑方面，对于生态混凝土这种新型建材也是有着越来越高的要求，用稻壳、沙子、水泥和一些添加剂混合配制而成，这样既可以解决稻壳对环境造成的污染，也可以解决现在建筑上对保温材料的需求。干燥稻壳的堆积密度在111kg/m3左右，很明显，它属于轻骨料的范畴，用它做混凝土的骨料，还可以降低混凝土的密度，减轻自重，降低导热系数从而改善混凝土的保温性能。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰在混凝土中的合理使用，不但能部分替代水泥，降低工程造价，而且由于其特有的性能可以很有效地用于各种使用要求的混凝土中，改善和提高混凝土的性能。

2 试验方法

表2 -1

按设计配合比计算材料用量，称量各种原材料，在砂浆搅拌机中搅拌，先预拌一次，然后开始正式搅拌，总搅拌时间为3min。将搅拌均匀的稻壳混凝土分别装入40 mm x 40 mm x l60 mm试验模具 和150mm x 150mm x 30mm试验模具（用作导热系数的测定）中成型。稻壳混凝土成型24h后拆模，在标准试验室养护28天取出进行试验。试验分两个系列。

2.1 不同稻壳掺量、不同粉煤灰掺量对稻壳混凝土导热性能和强度的影响

2.1.1 系列Ⅰ

1.研究不同稻壳掺量对稻壳混凝土导热性能和强度的影响。（其中稻壳掺量比例为稻壳占水泥的重量比，水灰比为0.6）

稻壳混凝土试验试件分为4组28天常温养护150mm x 150mm x 30mm试件，组28天标准养护40 mm x 40 mm x l60 mm试件。对每组稻壳混凝土试件分别进行导热系数测定试验、抗折抗压强度试验。

2.本试验主要采用稻壳进行不等量掺入试件（如表 2-1），以相同试件尺寸的试件进行数据对比分析试验。将养护28 d的稻壳混凝土试件取出后分别采用快速导热系数测定仪测定法、抗折抗压强度测定法对其进行导热系数和强度试验，并进行数据分析。

2.1.2 系列Ⅱ

1.研究不同粉煤灰掺量对混凝土导热性能和强度的影响。（该试验是在稻壳掺量为25%的基础上进行，粉煤灰掺量比例为粉煤灰占水泥的质量比，水灰比为0.6）

表2 -2

1 0% 2 10% 3 15.00% 4 20.00% 5 25.00%

稻壳混凝土试验试件分为5组28天常温养护150mm x 150mm x 30mm试件， 5组28天标准养护40 mm x 40 mm x l60 mm试件。对每组稻壳混凝土试件分别进行导热系数测定试验、抗折抗压强度试验。

2. 本试验主要采用稻壳进行不等量掺入试件（如表2-2），以相同试件尺寸的试件进行数据对比分析试验。将养护28 d的稻壳混凝土试件取出后分别采用快速导热系数测定仪测定法、抗折抗压强度测定法对其进行导热系数和强度试验，并进行数据分析。

3 试验结果及数据分析

3.1 稻壳混凝土的试验数据

按照实验规范，对不同稻壳掺量、不同粉煤灰掺量的稻壳混凝土进行了导热系数、抗折抗压强度的测定，通过测定对数据进行了记录并整理计算（数据表部分省略，结果直接参照分析图表）。

3.2 稻壳混凝土的导热系数、抗折抗压强度

通过试验数据可以得到稻壳混凝土导热系数、抗折抗压强度随稻壳掺量与粉煤灰掺量的变化图：

图3-1 （导热系数随稻壳掺量变化图）

图3-2 （抗折强度随稻壳掺量变化图）

图3-3 （抗压强度随稻壳掺量变化图）

图3-4 （导热系数随粉煤灰掺量变化图）

图3-5 （抗折强度随粉煤灰掺量变化图）

图3-6 （抗压强度随粉煤灰掺量变化图）

3 主要结论

本文通过对不同稻壳掺量、不同粉煤灰掺量的稻壳混凝土进行导热性能与抗压抗折强度的研究，得出了以下结论：

1.导热系数随着稻壳掺量的变化是逐渐降低的趋势，刚开始降低速率比较快，稻壳掺量达到20%以后，导热系数降低速率趋于一致。

2.抗折、抗压强度都是随着稻壳掺量的增加而降低的。

3. 粉煤灰替代水泥的量的增加，导热系数在最开始是逐渐减小，然后再升高。粉煤灰的加入会对稻壳混凝土的导热系数的降低有利，但是当粉煤灰替代量达到一定的程度时，它的导热系数反而会上升。

4.粉煤灰的掺入会降低稻壳混凝土的抗折抗压强度，而掺入的越多也就降低的越多。粉煤灰对稻壳混凝土前期强度的提高没有作用。

结果表明稻壳混凝土具有良好的保温性能，而且是利用稻壳、粉煤灰这类废弃资源，对保护环境、节约资源等方面有着重要的经济价值，在保温墙应用方面有着实际的指导意义。

[1]霍俊芳，轻骨料混凝土的研究现状与发展，建筑技术，2009年4月

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管晓刚（1989－），男，重庆永川人，学士，研究方向为土木工程。（309011842@qq.com）

TQ177.6

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1007-6344（2016）03-0298-02

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