[發(fā)明專利]一種農(nóng)作物秸稈廢料復(fù)合混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010853385.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN112062506B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯忠武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 荊州市路遠(yuǎn)強(qiáng)達(dá)混凝土有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00;C04B20/02;C04B20/00;C04B18/24
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 儲(chǔ)德江

本發(fā)明公開了一種農(nóng)作物秸稈廢料復(fù)合混凝土及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明研制的產(chǎn)品中，包括農(nóng)作物秸稈廢料；所述農(nóng)作物秸稈廢料為炭化空心秸稈纖維；所述炭化空心秸稈纖維的內(nèi)壁和外壁附著有硅化合物層；所述硅化合物層與炭化空心秸稈纖維之間通過Si?C化學(xué)鍵結(jié)合；其中所述炭化空心秸稈纖維為短纖；所述短纖長徑比為3：1?5：1；所述短纖長度分布范圍為10?900nm。在制備產(chǎn)品時(shí)，包括農(nóng)作物秸稈纖維的細(xì)化、農(nóng)作物秸稈纖維的除雜、農(nóng)作物秸稈纖維的改性以及混凝土的制備。本發(fā)明產(chǎn)品中，農(nóng)作物秸稈廢料產(chǎn)品的一致性好，可有效提高混凝土的水化性能，使混凝土的力學(xué)性能得到有效提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種農(nóng)作物秸稈廢料復(fù)合混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

農(nóng)作物秸稈是一種具有豐富氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分的可利用生物質(zhì)資源，是農(nóng)作物生產(chǎn)的主要副產(chǎn)品。然而，大部分秸稈資源并沒有得到有效的利用，而是就地焚燒，造成大量煙塵，致使霧霾天氣的形成，給環(huán)境造成很大的問題。因此，如何綜合利用農(nóng)作物秸稈，將在環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)循環(huán)，穩(wěn)定生態(tài)平衡以及促進(jìn)農(nóng)民增收等方面，起到重要作用。

近年來，對(duì)秸稈灰研究發(fā)現(xiàn)，植物可以將土壤中的納米硅，以生物礦化的方式積聚于秸稈中，科研工作者針對(duì)如何提取硅類材質(zhì)進(jìn)行多種嘗試。國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，對(duì)稻殼進(jìn)行焚燒處理得到的灰分，含有較高活性的游離硅；并將灰分定義為一種本身具有很少的膠黏性，但在一定條件下可與氫氧化鈣反應(yīng)生成具有膠黏性凝膠體的性質(zhì)。國內(nèi)學(xué)者通過對(duì)秸稈燃燒特性研究，發(fā)現(xiàn)秸稈生物質(zhì)中二氧化硅含量較高。很多的科研報(bào)道中提現(xiàn)出來，該類生物灰質(zhì)比表面積大，能夠與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成凝膠，填充混凝土內(nèi)部孔隙，提高混凝土強(qiáng)度，同時(shí)確保混凝土內(nèi)部的堿性環(huán)境，提高混凝土的耐久性。

秸稈生物質(zhì)灰具有高活性、廉價(jià)性以及高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，合理有效的利用該類灰質(zhì)，對(duì)于環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)秸稈資源的有效轉(zhuǎn)化，降低建筑業(yè)工程造價(jià)，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性有重要意義。然而，由于農(nóng)作物秸稈種類不同，成分含量不穩(wěn)定，將其作為添加劑添加到混凝土中，容易因?yàn)樘砑觿┙M分含量和種類的一致性較差，引起混凝土性能不穩(wěn)定。因此，如何提高生物質(zhì)秸稈作為混凝土添加劑成分的一致性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)作物秸稈廢料復(fù)合混凝土及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中生物質(zhì)秸稈廢料作為混凝土添加劑成分一致性較差，導(dǎo)致混凝土性能不穩(wěn)定的弊端。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種農(nóng)作物秸稈廢料復(fù)合混凝土，

所述混凝土中包括農(nóng)作物秸稈廢料；

所述農(nóng)作物秸稈廢料為炭化空心秸稈纖維；

所述炭化空心秸稈纖維的內(nèi)壁和外壁附著有硅化合物層；

所述硅化合物層與炭化空心秸稈纖維之間通過Si-C化學(xué)鍵結(jié)合。

優(yōu)選地，所述炭化空心秸稈纖維為短纖；所述短纖長徑比為3：1-5：1；所述短纖長度分布范圍為10-900nm。

優(yōu)選地，所述農(nóng)作物秸稈為：小麥秸稈、玉米秸稈、芝麻秸稈、水稻秸稈、紅薯秸稈、高粱秸稈中的至少一種。

一種農(nóng)作物秸稈廢料復(fù)合混凝土的制備方法，具體制備步驟包括：

農(nóng)作物秸稈纖維的細(xì)化：

將農(nóng)作物秸稈纖維用水混合浸泡后，進(jìn)行冷凍，再于冷凍狀態(tài)下機(jī)械研磨，干燥，得細(xì)化秸稈纖維；

農(nóng)作物秸稈纖維的除雜：

將細(xì)化秸稈纖維鋪設(shè)于發(fā)酵罐底部，再于細(xì)化秸稈纖維表面鋪設(shè)一層熟石灰，如此一層細(xì)化秸稈纖維一層熟石灰進(jìn)行鋪設(shè)，直至將容器裝滿，密閉靜置5-10d后，酸洗，干燥至含水率為1-3％，得除雜纖維；