稻壳混凝土的研究进展

稻壳灰混凝土、HPC等新型混凝土在建筑工程中的应用分析基于现代房屋建设对混泥土等建筑材料要求的不断提高，新型混凝土材料在房屋建设中所拥有的地位也愈发显得重要。

本文介绍了稻壳灰混凝土、高性能混凝土（HPC）材料特性，并针对其特性，分析了其在建筑工程中的应用情况。

标签：稻壳灰混凝土；HPC；特性1.概述随着世界经济和科技的发展，建筑形式也在逐步发展。

而混凝土有原料相对丰富，价格相对低廉，生产的工艺也相对简单的优点，因此其使用量也越来越大，并且新型的混凝土抗压的强度高，其耐久性也比较好，强度的等级范围较宽，所以使用范围也更加广泛，不仅一些土木工程使用新型的混凝土，机械工业、造船业、地热工程、海洋开发等其他作业中，新型的混凝土也占据重要的位置。

当前建筑领域中新型混凝土材料的广泛应用包括如下几点，如图1所示：2.新型混凝土材料的特性2.1 稻壳灰混凝土材料的特性几十年前，科学家们就已经意识到了稻壳作为建材的潜在价值，但是以往稻壳的焚烧产物因为含碳量过高一直难以被用作水泥的替代品。

近年来，研究人员已经从技术上很好地解决了这个问题。

新方法是将稻壳放入熔炉，利用800摄氏度高温燃烧，最后剩下纯度较高的二氧化硅粉末。

IE.Ajiw等利用含有大量硅的稻壳灰代替硅土制取水泥，结果表明：用稻壳灰代替一定量的硅土制得的水泥，其物理和化学指标都能达到行业要求，且成本相对较低，能解决农业废弃物稻壳的去向问题，减轻稻壳灰带来的环境压力，稻壳灰是值得推荐的一种材料。

掺入稻壳灰混凝土的早期的抗拉强度较高，对干缩开裂有一定的抵抗能力，稻壳灰掺混凝土后，高活性SiO2能较快地与水泥水化生成的氢氧化钙起强烈的火山灰反应形成低钙水化硅酸钙凝胶，起到增加强度，改善骨料水泥石界面结构和填充毛细孔的作用，使混凝土密实性增加，强度大为提高，劈裂抗拉强度、粘结强度、轴心抗压强度、静压弹模、抗氯离子渗透、防锈等性能都得到明显提高和改善。

国内外大量研究发现，在合理的温度和环境条件下焚烧制备的稻壳灰具有较高的火山灰活性，它是一种可以与硅灰相媲美的混凝土矿物掺合料[1][2]。

稻壳灰对C30混凝土抗压强度以及孔结构的影响目的：分析稻壳灰对C30混凝土性能的影响。

方法：通过改变掺入稻壳灰的掺量测定了标准养护条件下C30混凝土的抗压强度及孔结构特征。

结果：稻壳灰可以提高混凝土的抗压强度并降低混凝土的孔隙率。

标签稻壳灰；混凝土；孔结构特征稻壳数量庞大（我国每年超过4000万t），目前尚未找到合适的开发的途径，在很多地方成为农业废弃物，对环境产生巨大压力，因此，为稻壳寻求合适的出路已成为日益迫切的问题，事实上，稻壳可以通过生物矿化的方式将土壤稀薄的无定形SiO2如蛋白石SiO2·nH2O等富集起来，为人类提取了大量的非晶态的SiO2，这是一种宝贵的自然资源[1～4]。

本文针对稻壳灰的活性好的特点，通过改变稻壳灰的掺量对C30混凝土的抗压强度和孔结构特征进行了研究。

1、实验材料与方法1.1 原材料水泥为沈阳房产水泥厂生产的普通硅酸盐水泥32.5；水为采用普通自来水；粗集料为石灰岩碎石5～20mm，最大粒径为20mm，连续颗粒级配；细集料选用河砂，属中砂，细度模数为2.8，级配良好，属Ⅱ区。

稻壳灰的成分如表1。

1.2 实验方法（1）强度测定把掺有稻壳灰的混凝土和空白混凝土在标准条件下进行养护，分别测出素C30混凝土及掺入稻壳粉的C30混凝的3d、7d、28d、90d抗压强度。

（2）孔隙率测定混凝土孔隙率可通过饱水混凝土试件在特定条件下的失水率间接求得，即“可蒸发水含量法”。

混凝土的气孔及粗毛细孔孔隙率由完全饱水的试件在约90%相对湿度（通过干燥器中放置饱和BaCl2溶液，可使周围环境的相对湿度达90.7%）条件下的失水量求得；总孔隙率由完全饱水的试件在105℃下烘干（12-14h）至恒重时的失水量求得；细毛细孔孔隙率即为总孔隙率与气孔、粗毛细孔孔隙率的差值。

该方法所得的气孔及粗毛细孔孔隙率与浆体中孔径大于30nm的孔隙相对应2、稻壳灰对混凝土抗压强度的影响把稻壳灰通过等量置换水泥的方式掺入C30混凝土中，测定其在标准养护条件下对混凝土强度的影响，见表2。

掺入稻壳灰的泡沫混凝土及其发展分析杨康;王德玲;喻成成;李书磊;王贤根【摘要】This paper firstly introduced the development, performance and application of foam concrete. Secondly the property of rice husk ash ( RHA) was discussed. RHA con_tains about 90% amorphous silica which has high pozzolanic ac_tivity. Thirdly the effect of RHA on foam concrete wasdis_cussed. RHA can enhance the strength of foam concrete in later age and improve its durability, homogeneity and corrosion resist_ance. It also improves the pore structure of foam concrete, ther_mal insulation and sound absorption performance. Lastly, the development of foam concrete mixed with RHA was analyzed from following aspects: selecting and processing materials such as foa_ming agents, RHA and cement, improving producing process of foam concrete, reducing cost and environmental impact.%本文先介绍了泡沫混凝土的发展、性能与应用，然后介绍了稻壳灰的性质，稻壳灰中含有90％左右的无定形态的二氧化硅，具有火山灰活性；接着讨论了稻壳灰替代部分水泥对泡沫混凝土性质的影响。

稻壳灰混凝土的耐久性研究作者：刘利锋来源：《中国科技纵横》2014年第09期【摘要】采用稻壳灰，0-30%等量替代水泥后配制工作性能优良的新拌混凝土中，并研究了28天养护后混凝土的耐久性能。

研究结果表明，混凝土中掺加了稻壳灰后，混凝土的28天抗压强度能够达到100MPa，稻壳灰混凝土的抗渗性能够得到显著提高。

同时稻壳灰混凝土的抗硫酸盐侵蚀和抗冻性均得到有效改善，400次冻融循环动弹模损失不超过10%，质量损失不超过0.5%。

【关键词】混凝土稻壳灰耐久性20世纪以来，凭借其价格低廉、制备简单、原材料丰富、良好的耐久性和抗压强度等优点，水泥混凝土成为当今世界最主要的建筑材料[1～2]。

然而，随着资料的消耗，传统的发展方式正得到制约，人们对水泥混凝土材料的各方面要求也逐步得到提高，水泥混凝土正逐步向高强高性能、绿色、多功能化方向发展。

研究绿色高性能混凝土与资源环境的相互作用具有重要的现实意义。

我国每年会产生5000万吨的稻壳废渣[3～4]，除了极小部分用于动物饲料、酿酒发酵、田间肥料等用途外，绝大部分作为废弃物或焚烧，对环境和交通运输安全造成了极大的危害[5]。

如何解决稻壳垃圾已经成为了急需解决的问题。

国内外研究学者发现，稻壳中含有约30%的无定型硅，在适当的条件下进行焚烧而制备的稻壳灰具有很好的微集料填充效应和火山灰活性，可以取代粉煤灰和高炉矿渣[6～7]。

解决了稻壳资源利用问题的同时，也很好的改善了水泥混凝土的性能。

与此同时掺加稻壳灰能够让稻壳灰水泥混凝土能够更好的反射阳光的浅色，可以降低建筑能耗，抵御全球气候变暖[8]。

国内外的研究学者已经对稻壳灰混凝土进行了较为细致的研究。

A.A. IkPong和D.C. OkPala[9]研究了低温稻壳灰混凝土的性能（低温稻壳灰部分取代水泥，取代量为20%和30%）。

研究结果表明在达到相同的工作性，掺加稻壳灰的混凝土拌合物的需水量比未掺加稻壳灰的混凝土拌合物的需水量要大。

2010年第4期0引言稻（水稻）（Oryza sativa L .）属禾本科（Gramineae ），粮食作物。

其秆节明显，节间常中空。

叶两列互生，叶脉平行，具有叶鞘和叶舌，种子单子叶，具有大量粉质胚乳[1]。

在稻谷生产中，除能获取大米外，还有稻壳、米糠和稻草等再生资源。

稻壳是稻谷脱壳后分离出来的谷壳，它由2片退化的叶子内颖（内稃）和外颖（外稃）组成，内外颖的两缘相互钩合包裹着糙米，构成完全封闭的谷壳。

谷壳约占稻谷总质量的20%，它含有较多的纤维素（30%）、木质素（20%）、灰分（20%）、戊聚糖（20%）、蛋白质（3%），脂肪和维生素的含量很少，其灰分主要由SiO 2组成[2-3]。

东南亚国家是世界稻谷的主要产区，而我国是世界上第一产稻大国，占世界稻谷总产量的1/3以上。

若按我国年产2×108t 稻谷计，每年可生产大米1.4×108t ，谷壳4000×104t ，米糠2000×104t ，还有稻草2×108t 。

这些资源如何合理利用，提高稻谷生产的附加产值，是今后需要考虑的问题[2]。

本文综述了国内外在稻壳开发与利用方面的研究，展望了稻壳综合利用的前景。

1稻壳在化学工业中的应用1.1制备SiO 2稻壳见图1。

吉林大学化学学院王子忱教授利用稻壳中富含Si 的特性，通过剔除无机物、纤维和杂质以及燃烧去掉碳成分等方式，从稻壳中提取出高纯纳米SiO 2，并获得了国家专利。

整个过程中没有废料产生，所有成分均被充分利用，而且在除碳的过程中，通过一定的程序将碳保留下来，成为制作活性炭的原料。

贾中兆[4]采用稻壳热解法和反相微乳液法制备纳米SiO 2，研究和比较了2种制备方法的工艺参数和试验条件，通过表征试验中所得的样品，从中寻求出一种简单有效的制备工艺，从而得到分散效果好、颗粒分布均匀的纳米SiO 2颗粒。

李浩洋等人[5]研究了以稻壳为原料，通过预处理、焙烧稻壳、提纯、滤液中和、浓缩和结晶等过程提取收稿日期：2009-12-05作者简介：蔡碧琼（1977-），女，福建人，硕士，实验师，研究方向：生物资源的开发和利用。

稻壳灰在超高性能混凝土中的研究应用进展毛雯婷;屈文俊;朱鹏【摘要】稻壳灰(Rice Husk Ash,RHA)是通过低温控制焚烧稻壳得到的一种具有高火山灰活性和巨大比表面积的火山灰质掺合料.相关研究表明,RHA由于其微观结构的纳米尺度SiO2胶凝粒子和大量纳米尺度的孔隙而获得高火山灰活性和大比表面积.将RHA替代硅灰(SF)应用于超高性能混凝土中,由于RHA的微填充效应,超细微孔结构及孔隙水的内养护作用,可改善混凝土的孔结构,获得高强度和高耐久性和低收缩性.因此,将稻壳灰作为一种绿色资源应用于超高性能混凝土中,在使混凝土获得超高性能的同时,可有效降低成本和充分利用资源,具有广阔的应用前景.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2014(032)001【总页数】7页(P66-72)【关键词】稻壳灰;火山灰活性;微观结构;超高性能混凝土【作者】毛雯婷;屈文俊;朱鹏【作者单位】同济大学建筑工程系,上海200092;同济大学建筑工程系,上海200092;同济大学建筑工程系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TQ172.40 前言硅灰作为超高性能混凝土的矿物掺合料的重要组分之一，对混凝土性能有显著影响。

硅灰是一种超细的矿物活性材料，比表面积大，活性SiO2含量达到90%以上［1］。

硅灰具有极佳的微填充效应和高火山灰活性，可提高混凝土的密实度和改善其孔隙结构［2，3］，使混凝土获得超高强度和良好的耐久性［1，3～5］。

但由于有限的资源和生产技术的限制，我国硅灰年产量较低(3 000～4 000 t)，只能满足部分特殊混凝土的需求。

因此，寻找可替代硅灰的活性矿物掺合料成为解决这一问题的有效途径。

我国稻壳年产量超过4 000万t，是一种极大的潜在利用资源。

稻壳灰通过生物矿化的方式将土壤中稀薄的无定形SiO2富集起来，可以提供大量非晶态的SiO2，稻壳中SiO2的含量一般在15%～20%［6］。

研究发现将稻壳进行焚烧得到的稻壳灰(Rice Husk Ash，RHA)，富含90%以上的无定形SiO2，具有巨大比表面积和超高火山灰活性，是理想的活性矿物掺料［7，8］。

稻壳灰混凝土性能及机理研究稻壳灰混凝土性能及机理研究一、引言近年来，环保与可持续发展成为全球关注的焦点，推动了对于可再生资源的研究和应用。

稻壳作为农业废弃物，是一种丰富的可再生资源，废弃稻壳对环境造成不小的污染。

因此，稻壳的高效利用成为了研究的热点之一。

稻壳灰作为稻壳的主要组成部分，具有一定的胶凝性能，被广泛应用于混凝土材料中。

本文将对稻壳灰混凝土的性能及其机理进行研究，并探讨其在实际工程中的应用前景。

二、稻壳灰混凝土的力学性能稻壳灰混凝土的力学性能是评价其可行性的重要指标之一。

稻壳灰混凝土与普通混凝土相比，具有较低的强度和较高的变形能力。

实验结果表明，混凝土中掺入适量的稻壳灰可以有效提高混凝土的延性，并减小由于应力累积引起的开裂。

此外，稻壳灰混凝土还具有良好的抗压和抗弯性能。

这一特点使得稻壳灰混凝土在地震等自然灾害情况下表现出较好的抗震性能，适用于地震频发地区的建筑材料。

三、稻壳灰混凝土的耐久性能稻壳灰混凝土的耐久性能是评价其长期使用价值的重要因素之一。

通过抗渗性、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性等试验研究发现，掺入适量的稻壳灰可以有效改善混凝土的耐久性能。

稻壳灰中的有机成分可以填充混凝土中的微孔隙，减少混凝土的渗透性；稻壳灰中的含碳化合物能够吸收水中的硫酸盐离子，抑制硫酸盐侵蚀；稻壳灰中的有机物质可以在冻融循环过程中吸收和释放水分，从而提高混凝土抗冻性。

这些特性使得稻壳灰混凝土具备更好的耐久性能，延长了混凝土的使用寿命。

四、稻壳灰混凝土的结构机理稻壳灰混凝土的结构机理是实现其优异性能的关键之一。

稻壳灰中的有机成分可以通过与水中的钙离子反应形成二水化钙硅酸盐水化物，并与水泥胶体结合，形成较为致密的微观结构。

这一结构不仅能够填充和封闭混凝土中的细孔隙，提高混凝土的致密性，还可以增强混凝土的抗渗性和抗冻性。

此外，稻壳灰中的有机物质通过吸附水分，在干燥和湿润之间不断转换，保持混凝土中的水分平衡，提高抗冻性。

稻壳灰中的无定型有机物质还可以与水泥胶体发生物理吸附作用，增加混凝土的粘结强度，提高抗压和抗弯能力。

稻壳透水混凝土的应用探讨稻壳透水混凝土是一种新型的绿色建材，这种建材主要以稻壳和水泥为主要原料，加入一定的助剂和骨料制成，此种混凝土的特点是透水性极强，同时还具备低碳、低污染、环保等特点。

在当今社会治水、建设绿色环保社会的背景下，稻壳透水混凝土的应用愈加广泛，下面我将从其应用案例、优势和发展前景等方面进行分析和讨论。

1.稻壳透水混凝土的应用案例（1）园林景观绿地建设：在人工湖环绕的花园内，使用稻壳透水混凝土的步道，景区内的小路均以此种方式处理，当游客穿行其中时，会感觉脚下凉爽和透气。

（2）小区人行道和公共场馆的建设：在城市化发展的今天，越来越多的楼盘和公共场馆采用了稻壳透水混凝土作为人行道材料，这种材料透水能力强，可以很好地解决雨水无法排出的问题，清洗起来也十分方便。

（3）城市交通道路建设：重庆健康路、广州南湖公园路等城市的道路采用了稻壳透水混凝土铺设，能很好地缓解城市排水难的现象，同时车行道路面材料采用透水混凝土，也为行人提供了良好的通行体验，提高了道路的使用价值。

2.稻壳透水混凝土的优势（1）透水能力强：稻壳透水混凝土在使用过程中，因为稻壳的排列和骨料的选择，使得其透水能力远远超过传统的水泥路面。

（2）绿色环保：稻壳透水混凝土可以减缓气候变化带来的影响，使得城市环境更加优美。

（3）防滑、降噪：透水混凝土因其独特性能，能够降低路面噪音，提供更好的驾驶体验。

（4）易于施工：透水混凝土的施工方法与普通路面施工方法相同，易于掌握，因此大规模施工成本低，效率高。

3.稻壳透水混凝土的未来发展稻壳透水混凝土是一种具有很强科技含量的建材，其核心技术和生产工艺的掌握，是其能否实际应用的关键所在。

随着科技的不断进步，生产技术的不断提升，稻壳透水混凝土的广泛应用前景可期。

由于其独特的透水性能，高效的排水系统将促进城市的环保和可持续发展，因此稻壳透水混凝土应该成为未来城市建设的一个重要组成部分。

此外，还应该进一步改进其生产工艺，减少材料损耗，降低制造成本，提高其性价比，以实现大规模生产和广泛应用。