- 相關推薦
廢棄物秸稈在土木工程中的應用論文
摘要:在我國許多農村地區，農作物秸稈被大量廢棄在農田或焚燒，這不僅造成了極大的資源損失而且會對環境造成污染。農作物秸稈作為優良的天然綠色資源，近年來秸稈在工程建設中被大量研究應用，使得秸稈在土木工程中的綜合應用成為研究的熱門。實現農作物秸稈的資源化利用，實現資源節約、保護環境，加快秸稈的綜合利用研究成為當務之急。本文總結前人對秸稈應用于土木工程中的研究成果，并且對未來發展進行了展望。
關鍵詞:秸稈;土木工程;綜合應用
0前言
農作物秸稈是果實收獲了之后農作物剩余物，其纖維成分較高，其包括麥子、稻子、棉花秸稈等。我國作為農業大國，秸稈資源相當豐富，在農村地區，秸稈除了被儲存利用之外，有大部分的秸稈被焚燒或者廢棄于農田中，其利用率非常的低。在農作物收獲果實之后，為了繼續在土地中耕種農作物，農戶將大量的農作物秸稈焚燒掉，這樣不僅浪費了大量的天然資源，而且造成環境污染問題，使得空氣中的大氣污染物濃度急劇增多，形成霧霾等嚴重污染天氣。隨著人們對環保問題的重視，能夠合理有效地處理利用秸稈，解決農作物秸稈焚燒引起的各類環境污染問題，資源化利用秸稈成為當務之急。對農作物秸稈的資源化利用，以及可再生天然綠色資源的開發利用，符合節能環保的需求。如果能將大量的農作物秸稈資源充分利用起來的話，將秸稈變廢棄物為寶物，將非常有利于改善生態環境，改善資源緊張狀況。資源化利用秸稈資源，能夠降低成本，實現可持續發展的建筑理念，對社會和經濟都具有重要的意義。隨著經濟快速發展帶來的資源緊張狀況，綜合利用天然農作物秸稈資源成為了研究熱門，吸引了研究者們的廣泛關注。本文根據農作物秸稈的各項特性進行分析，總結其在土木工程行業的綜合應用情況，并對未來發展農作物秸稈的綜合應用進行展望。
1秸稈纖維應用于土木工程中的現狀研究
秸稈纖維來源于農作物，并且成本較低，將其作為增強材料加入泥磚中可以提高其工作性能。把秸稈纖維加入水泥基復合材料中形成合成物，將其用于建筑材料中，其試驗效果明顯，不僅可以節約建造房屋的墻體材料，節約巨大的能源消耗，維護生態環境，而且具有社會和經濟意義。肖力光，李會生，張奇志等［1］對農作物秸稈纖維水泥基復合材料的性能進行了研究，試驗研究發現水泥基復合材料中加入秸稈植物纖維之后，可以極大地增強水泥基復合材料的抗沖擊強度性能、抗裂性能以及強度韌性，不僅可以起到纖維增強作用，而且能夠起到保溫隔熱的效果。利用農作物廢棄物秸稈制作成為新型的水泥基復合試建筑材料，此新型建筑材料不僅具有質量輕、保溫隔熱效果顯著、強度較高等特點，而且具有抗擊凍融效果好、吸水率很低、防火性能好等顯著優勢。將農作物秸稈利用于水泥基建筑材料中，對秸稈纖維水泥基建筑材料進行應用研究，能夠減少焚燒秸稈帶來的空氣污染情況，能夠保護生態環境，能夠降低成本帶來較大的經濟效益，對社會具有重大的意義。樊華，盛莉等［2］通過用氫氧化鈉溶液處理后的稻草秸稈纖維制備水泥基復合材料，其各項力學特性顯著比沒有經過氫氧化鈉溶液處理過的稻草秸稈纖維制備的水泥基復合材料更好，處理后的秸稈纖維水泥基復合材料的抗壓強度和抗壓強度比未處理的更高。將一定比例的稻草秸稈纖維加入水泥基復合材料中，與沒有加入稻草秸稈纖維的水泥基復合材料相比較，復合材料的抗折強度提高，抗壓比顯著增加，同時，復合材料的韌性顯著提高，其具有良好的力學特性。研究表明，通過對農作物秸稈纖維進行有效地處理以及適當的降低水泥基復合材料的堿性，能夠有效地增強農作物秸稈纖維的加筋效果，顯著的提高農作物秸稈纖維水泥基復合材料的韌性，使其能夠具有良好的力學特性。張琳，劉福勝，任淑霞等［3］對小麥秸稈纖維進行預處理加入水泥膠砂試件中進行力學性能研究，試驗得出小麥秸稈纖維的預處理方法，分析用氫氧化鈉溶液預處理和未處理的小麥秸稈纖維對水泥基材料的力學特性的影響。試驗結果得出，預處理后的小麥秸稈纖維的質量損失率可以達到最大值，且預處理的小麥秸稈纖維水泥基試件的抗壓強度得到有效提高。從微觀角度進行SEM微觀掃描電鏡分析發現，經過預處理后的小麥秸稈纖維與水泥基的界面秸稈可以得到改善，界面的粘結效果能夠得到有效的提高，能夠有效地降低小麥秸稈纖維中的糖類成分對水泥材料水化的影響程度。劉丹，姚謙峰，賈英杰等［4］對稻秸稈水泥基復合材料進行研究，通過數值模擬分析了稻秸稈纖維水泥基墻板的力學性能，試驗研究表明在一定摻量的情況下，稻秸稈纖維水泥基材料試件的力學性能較好，可以達到墻體砌塊材料的性能要求，且可以一定程度的提高構件結構的抗震性能。陳國新，王佳慧，陳亮亮等［5］通過正交試驗方法研究了棉花秸稈纖維水泥基材料的力學性能，試驗發現影響水泥基材料的抗壓強度和抗劈拉強度的因素是棉花秸稈纖維的摻量，適當的增加摻量可以有效的提高水泥基材料的力學性能。這些成果表明了農作物秸稈纖維加入水泥基材料中，可以達到加筋的效果，且加筋效果明顯，可以有效的提高材料的力學性能。值得關注的是，用堿溶液浸泡預處理之后的農作物秸稈纖維加入水泥基材料中，不僅比未處理的秸稈纖維水泥基材料的力學性能好，而且能一定程度上增強材料的耐久性和韌性。以上研究證明了農作物秸稈維水泥基復合材料的實用性，為農作物秸稈纖維加筋水泥基材料提供理論依據和推廣應用的基礎。
2秸稈應用于土木工程中的現狀研究
農作物秸稈是農作物收獲果實之后的副產物，由大量的纖維素、糖類、無機鹽以及水構成，是一種寶貴的天然資源，長期以來秸稈的利用率不高，隨著對環境問題的重視，農作物秸稈的資源化利用成為土木工程領域的關注點，將農作物秸稈綜合應用于土木工程領域成為研究的熱點。孫婧，麻建鎖，蔡煥琴等［6］利用農作物玉米秸稈、浮石以及水泥復合制備成為新型的節能環保型混凝土，試驗研究表明，玉米秸稈的加入可以降低混凝土的表觀密度并且能夠改善混凝土的隔熱和保溫效果。隨著玉米秸稈摻量的增加，混凝土的抗壓強度也隨之增大，并且可以達到質量輕保溫效果好的性能要求。朱祥，史世英，侯貴華等［7］研究了稻秸稈、棉花秸稈、麥秸稈等三種秸稈對水泥漿液的凝結時間、力學性能以及水泥水化熱等性能，通過TG綜合熱分析、X射線衍射、SEM微觀掃描電鏡方法研究三種秸稈浸出物對水泥漿液水化程度的影響。試驗結果顯示，三種秸稈的浸出物對水泥水化程度以及水泥硬化都存在著抑制作用，秸稈浸出物中還有的糖類抑制了水泥的水化程度。根據以上研究表明，秸稈在加入水泥基材料中時，將秸稈進行預處理可以降低糖類成分對水泥水化程度的影響，使得秸稈的加筋效果更加的顯著。為了使得秸稈在土木工程領域利用的綜合化，有人提出將秸稈加入水泥基材料中制作成微孔材料達到建筑材料的要求。崔玉忠，張偉平等［8］研究了秸稈水泥基微孔建筑復合材料的配置和技術性能要求，此微孔建筑材料是由水泥、農作物碎秸稈、聚合物溶液、促凝劑、水等材料按照一定和配合比進行混合攪拌制成。此新型建筑材料已用于生產內隔墻板且具有保溫隔熱的效果。將秸稈作為制備水泥基微孔結構復合建筑材料的原料，不僅可以達到生態環保、節約能源的效果，而且此項研究符合可持續發展的經濟要求。以上成果表明，農作物秸稈綜合應用于土木工程領域，將其加入建筑材料中使用是可行的，不僅可以達到增強材料性能的效果，而且能夠達到節能環保的可持續發展要求。
3總結
隨著我國經濟的快速發展，環境問題越來越得到重視，農作物秸稈作為重要的可再生天然資源，能夠將農作物秸稈綜合應用于土木工程領域符合可持續發展的社會需求，促進人們對其優越性和局限性的深入認識，我們應當以新的方法和新的角度，對農業廢棄物秸稈進行深入研究，推進其在土木工程領域的應用與發展。
參考文獻:
�。�1］肖力光，李會生，張奇志．秸稈纖維水泥基復合材料性能的研究［J］．吉林建築工程學院學報，2005，22(1):1－6．
�。�2］樊華，盛莉．秸稈纖維水泥基材料的性能試驗研究［J］．安徽農業大學學報，2011，38(4):43－46．
�。�3］張琳，劉福勝，任淑霞，等．小麥秸稈纖維水泥基材料性能試驗研究［J］．混凝土，2013，35(9):74－76．
［4］劉丹，姚謙峰，賈英杰．生態節能復合墻體植物纖維水泥基材料試驗［J］．北京交通大學學報，2011，35(1):34－38．
�。�5］陳國新，王佳慧，陳亮亮．棉花秸稈水泥基砌塊材料的基本力學性能［J］．材料科學與工程學報，2014，32(6):96－99．
�。�6］孫婧，麻建鎖，蔡煥琴，等．利用玉米秸稈制備浮石復合混凝土的試驗研究［J］．混凝土，2013，35(7):138－140．
�。�7］朱祥，史世英，侯貴華．摻農作物秸稈水泥漿體的水化與硬化性能［J］．材料科學與工程學報，2010，28(5):48－52．
［8］崔玉忠，張偉平．秸稈水泥基微孔材料試驗研究［J］．新型建筑材料，2012，39(4):54－57．
【廢棄物秸稈在土木工程中的應用論文】相關文章：
土木工程建筑施工中項目管理的應用論文10-11
混凝土結構原理在土木工程專業中應用論文05-18
土木工程中綠色建筑材料的應用論文10-19
復合材料在土木工程中的應用探析論文09-13
混凝土結構施工在土木工程建筑中的應用論文08-27
土木工程中建筑屋面防水技術的應用論文09-03
導數在經濟中應用的論文05-27
土木工程畢業論文-Excel在水文要素計算中的應用08-15
復合材料在土木工程中的發展與應用探討論文08-30