稻壳灰在各种混凝土中的应用

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。

稻壳灰混凝土生产工艺一、概述稻壳灰混凝土是一种利用稻壳灰作为部分替代材料的混凝土。

稻壳灰是稻谷加工过程中的废弃物，通过适当的处理和利用，可以将稻壳灰转化为一种具有良好机械性能和经济效益的材料，用于生产混凝土。

二、稻壳灰的性质和利用价值2.1 稻壳灰的成分分析稻壳灰主要由二氧化硅、二氧化钾、二氧化铝等组分组成，其化学成分和物理性质决定了其在混凝土中的利用潜力。

2.2 稻壳灰的利用价值稻壳灰具有良好的保温性能、较低的热膨胀系数和较高的孔隙率，适合用于生产轻质混凝土。

此外，稻壳灰还具有一定的水泥活性，可以与水泥反应生成水化产物，提高混凝土的强度和耐久性。

三、稻壳灰混凝土的制备工艺3.1 稻壳灰的处理稻壳灰经过干燥、研磨和筛分等处理过程，将其颗粒大小控制在一定范围内，以利于稻壳灰与水泥和骨料的充分混合。

3.2 稻壳灰混凝土的配合比设计合理的配合比设计是稻壳灰混凝土生产工艺的关键。

配合比应考虑到稻壳灰的掺量、水灰比、骨料的种类和粒径分布等因素，以保证混凝土的性能和施工的可行性。

3.3 稻壳灰与水泥的活性控制稻壳灰中的二氧化硅和二氧化钾具有一定的水泥活性，但活性较低。

在混凝土生产过程中，通过加入适量的水泥和活性剂，可以提高稻壳灰的活性，促进其与水泥的反应，改善混凝土的强度和耐久性。

3.4 混凝土的浇筑和养护稻壳灰混凝土与普通混凝土在浇筑和养护方面没有显著的差异。

在浇筑过程中，应保证混凝土的均匀性和密实性，避免产生大的气孔和缺陷。

在养护过程中，应保持适宜的湿度和温度，促进混凝土的水化反应。

四、稻壳灰混凝土的应用领域稻壳灰混凝土具有轻质、保温、隔声等优点，在建筑工程和农业工程中有广泛的应用。

它可以用于建筑物的隔热墙体、屋面、地板等部位，提高建筑物的节能性能。

同时，稻壳灰混凝土还可以用于农业温室大棚的墙体和覆盖材料，提供良好的保温和遮阳效果。

五、稻壳灰混凝土的前景展望稻壳灰混凝土具有废弃物资源化利用、环境保护和节能减排等优势，具有良好的发展前景。

稻壳灰的作用及使用方法
稻壳灰是将稻壳燃烧后留下的灰烬，具有一定的化学成分和营养价值。

它被广泛应用于农业、工业、环保等领域，具有多种作用和用途。

一、农业领域中的作用
1.肥料：稻壳灰富含钾、磷、钙、镁等多种微量元素和有机物质，可作为有机肥料使用，促进植物生长。

2.饲料添加剂：稻壳灰中含有丰富的矿物质和微量元素，可以作为饲料添加剂，提高畜禽的免疫力和生长速度。

二、工业领域中的应用
1.清洗剂：稻壳灰中含有碱性物质，可以作为清洗剂使用，清洗器具、地板等。

2.水泥添加剂：稻壳灰中的二氧化硅等物质可以促进水泥的凝固和硬化，提高水泥的质量。

三、环保领域中的使用
1.净化空气：稻壳灰中的二氧化碳、二氧化硅等物质可以吸附空气中的污染物，净化空气。

2.净化水源：稻壳灰中的矿物质和有机物质可以吸附水中的污染物，净化水源。

稻壳灰的使用方法：
1.肥料：将稻壳灰撒在土壤中，与土壤混合，提高土壤的肥力。

2.饲料添加剂：将稻壳灰添加到饲料中，混合均匀后喂给畜禽。

3.清洗剂：将稻壳灰加入水中，搅拌均匀后可以用于清洗。

4.水泥添加剂：将稻壳灰加入水泥中，混合均匀后制成水泥制品。

5.净化空气和水源：将稻壳灰撒在空气和水源中，吸附污染物，净化环境。

总之，稻壳灰作为一种资源，可以在多个领域中得到应用，具有很高的综合价值。

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］。

稻壳灰在各种混凝土中的应用1. 轻混凝土以往，将植物纤维破碎，与适量水泥拌合加工成型制成各种板材，如水泥刨花板、稻草板，作为隔热、吸音板得以应用。

根据稻壳的材性，以稻壳为骨料，加入107胶、水泥和水拌合制成稻壳水泥混凝土，按质量用料比例:稻壳∶水泥= (27-18)∶100，水∶水泥=49∶100; 107胶∶稻壳=30∶100，该混凝土容重0.8 kg/m3~1.3 kg/m3，抗压强度8 MPa~15 MPa，抗折强度2 MPa~6 MPa，导热系数0.23 W/mK左右，在-20℃经过25次冻融后，试样无变化，具有良好的保温隔热性能和耐久性。

本混凝土的骨料不需要进行任何预处理，它与用砂石作骨料的混凝土具有完全相同的施工工艺，因此，便于现场拌和施工。

稻壳含SiO2高，润湿后易于压实，干燥后体积不膨胀，也耐腐蚀，这种混凝土与金属有较强的粘接力，可以用钢丝网或钢筋作骨架。

由于以韧性很好的稻壳作骨料，因此，混凝土的材性与木材相近，有可锯、可钉、防腐蚀、不易燃烧等特点，拼板可用水泥砂浆粘接，是一种比较理想的轻混凝土。

2. 稻壳灰水泥及稻壳灰水泥混凝土稻壳经过专用的烧灰炉烧去有机物，残留下无机物SiO2灰烬等，再经过磨机磨细，即可得到稻壳灰。

就目前来说，稻壳灰在建筑上的应用主要在水泥、高性能混凝土方面。

2.1 稻壳灰水泥用稻壳灰与不同比例的波特兰水泥(普通硅酸盐水泥)按0∶100; 30∶70; 50∶50; 70∶30的比例混合，发现含70%的稻壳灰的混合料在所有3、7、28、90天龄期均具有最高强度，抗压强度值分别为: 3 d，31.9/22.4; 7 d，45.7/32.5; 28 d，58.7/42.4; 90 d，63.9/47.7 (分母代表0∶100时的水泥强度，单位MPa)。

“稻壳灰砂浆及混凝土的一个重要性质是它的抗酸侵蚀耐久性特别好”。

“稻壳灰作为一种高活性火山灰能减少含活性集料砂浆的碱集料膨胀”。

一、烧的稻壳灰的用途1、建筑材料以稻壳灰为原料作建筑材料。

发展这种建筑材料，适宜于解决那些不太发达的稻米生产国的住房建筑问题。

产品是一种轻质混凝土集料。

这种砖可以用常规方式锯开、铆接或钉钉。

它具有很好的抗热性和耐冷性，易于用胶泥结合。

在泰国曾报导过用砂/石灰/稻壳灰，生产建筑用砖，在印度生产了一些稻壳灰分砖的专利制造样品。

2、改良土壤稻壳灰用来改良秧苗、园艺、果树和菜园的土壤都具有很大优越性。

稻田所需要的15种微量元素，几乎都存在于稻壳废熔渣中。

尽管这种炭并不是自然界中的一种肥料，然而它却有助于促进作物加快生长和茁壮成长。

适当配上这种炭可使稻米更加可口。

由于能够保持土壤水分，可使产量增长两层以上。

很多地方都用稻壳灰来培育稻秧和菜园的蔬菜秧苗。

3、杀虫剂在很多的国家中都建议利用稻壳灰分产品作为一种防治虫害的手段。

作用的机制在于二氧化硅在昆虫胸部的蜡质表层上起腐蚀作用，因而打乱了正常的新陈代谢，造成昆虫死亡。

据所知，这种方法没有实现进一步的使用。

此外，以稻壳为原料还可制取陶瓷—玻璃、二氧化硅和硅酸盐、四氯化硅、耐火材料、油吸附剂、糠醛、甲醇、丙酮、石腊、柏油、印刷助剂、醋酸钠、醋酸乙脂、酒精等。

由此可见稻壳开发利用前景广阔，大有可为。

二、多肉植物用稻壳灰要点1、给多肉植物使用稻壳灰来做花肥，可以起到草木灰花肥的作用，能够使多肉植物变得更加健康敦实，在一定程度上可以预防多肉植物，出现徒长现象，使其变得更加的矮壮健康。

因为当中含有大量的钾元素、碳元素和钙元素，能够让多肉植物的叶片长得更加厚实。

2、不过，在夏季给多肉植物使用稻壳灰的时候，也需要注意其用量在夏季可以稍微少用一点，在土壤当中参加10%的稻壳灰即可，因为稻壳灰的外皮颜色是黑色的，具有比较强的吸热性，所以最好不要让道可会露出土壤表面。

到冬天的时候，可以适当的增加一点稻壳灰的含量，可以增强植株的抗寒能力，使多肉植物安全过冬。

3、在土壤当中加入稻壳灰，不仅可以起到增强养分，促进植株健康生长的作用，而且还可以让土壤变得更加的疏松透气，因为稻壳灰的密度比较大，它的孔隙很多，所以可以大大的增强土壤的透气性，使其根系越长越好。

第28卷第5期2021年10月兰州工业学院学报Journal of Lanzhou Institute of TechnologyVol.28No.5Oct.2021文章编号：1009-2269（2021）05-0024-05偏高岭土和稻壳灰对自密实混凝土力学性能影响黄薇（宜春交通投资集团有限公司，江西宜春336000）摘要：为研究偏高岭土和稻壳灰对自密实混凝土力学性能的影响，分别以5%、10%、15%的偏高岭土和10%、15%、20%的稻壳灰替代部分水泥，制备了16种不同配合比的自密实混凝土试件，研究了新拌自密实混凝土的工作性和硬化后自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度，并对其微观结构进行了对比分析.结果表明：新拌混凝土和易性随着偏高岭土和稻壳灰的掺入逐渐降低；自密实混凝土的28d抗压强度和劈裂抗拉强度随着偏高岭土替代水泥比例的增加逐渐增加，随着稻壳灰替代水泥比例的增加逐渐减小；当偏高岭土和稻壳灰协同使用时，可以显著改善混凝土的微观结构，两者掺量分别为10%时，形成的C-S-H凝胶致密且分散，自密实混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度最大.关键词：自密实混凝土；偏高岭土；稻壳灰；力学性能;微观结构中图分类号:TU528文献标志码:A自密实混凝土是一种高流动性混凝土,浇筑过程中无需振捣，在自重作用下能够自由填充模板[1].与普通混凝土相比，自密实混凝土需要添加大量的水泥作为填料，以改善混凝土的流动性，而水泥在制造过程中会产生大量废气，这会造成严重的环境污染[2].偏高岭土由高岭土高温煅烧脱水形成,具有较高的火山灰活性,其主要成分为小2。

3和SiO2,在常温常压下即可与水泥水化生成的Ca（OHL反应生成C-S-H等水化产物.Erhan等发现偏高岭土替代一定比例水泥可以显著提高混凝土强度[3].稻壳作为稻谷的副产品，燃烧后稻壳灰可以作为水泥基材料的矿物掺合料[4].武肖雨等的研究表明，将稻壳灰掺入混凝土中可以有效改善混凝土性能,降低混凝土成本[5].王收等认为稻壳灰提高混凝土强度的原因在于微集料效应和二次水化反应，当稻壳灰掺量为10%时,混凝土抗压强度达到最大值[6].综上所述,偏高岭土和稻壳灰在普通混凝土中的应用已有大量研究，但是目前关于偏高岭土和稻壳灰同时作为水泥替代物在自密实混凝土中协同使用的研究较少.因此，本文以5%、10%、15%的偏高岭土和10%、15%、20%的稻壳灰替代部分水泥,分别研究偏高岭土和稻壳灰对新拌自密实混凝土工作性和不同龄期自密实混凝土力学性能的影响,以期为偏高岭土和稻壳灰在自密实混凝土中的工程化应用提供参考.1原材料及试验方法1.1原材料水泥为P-O42.5级水泥，其性能参数如表1所示.偏高岭土选用山西忻州某公司生产的偏高岭土.稻壳灰选取廊坊市某生物质能发电厂在600~ 800°C内焚烧的稻壳灰.水泥、偏高岭土和稻壳灰的化学组成如表2所示.细骨料选用细度模数2.65的天然河砂，表观密度2860kg/m3.粗骨料为卵石，表观密度2620kg/m3,最大粒径为9.5mm.外加剂采用聚羧酸高性能减水剂，密度为0.62g/ cm3,pH值为10.水为自来水.收稿日期：2021-06-03作者简介：黄薇（1993-）,女，江西宜春人，助理工程师.第5期黄薇:偏高岭土和稻壳灰对自密实混凝土力学性能影响・25・表1水泥的性能参数密度/(g-cm-2)比表面积/(m2-kg_1)烧失量/%标准稠度用水量/%3.2353.4 2.3526.2凝结时间/min初凝终凝121203表2水泥、偏高岭土和稻壳灰的化学组成%类型SiO Al2O3Fe2O3MgO CaO Na2O K2O SO3水泥21.9 5.1 3.9 1.563.50.40.6 1.6偏高岭土52.143.8 1.60.30.20.10.20.1稻壳灰92.40.60.40.3 1.20.1 1.40.1 1.2试验方案以质量分数为5%、10%、15%的偏高岭土和10%、15%、20%的稻壳灰替代部分水泥，分别研究偏高岭土和稻壳灰对新拌自密实混凝土工作性和不同龄期自密实混凝土力学性能的影响•试验水胶比为0.55,具体的配合比如表3所示•表3自密实混凝土配合比kg/m3编号水泥水偏高岭土稻壳灰粗骨料细骨料减水剂/%C0400220——670900 1.5 C138022020—670900 1.5 C236022040—670900 1.5 C334022060—670900 1.5 C4360220—40670900 1.5 C5340220—60670900 1.5 C6320220—80670900 1.5 C73402202040670900 1.5 C83202202060670900 1.5 C93002202080670900 1.5C103202204040670900 1.5C113002204060670900 1.5C122802204080670900 1.5C133002206040670900 1.5C142802206060670900 1.5C152602206080670900 1.5 1.3试验方法按照JTG3420—2020(公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》和EFNARC UK—2002Specifica­tion and Guidelines for Self-compacting Concrete，通过坍落扩展度试验、J环扩展度试验、V型漏斗试验和和L型仪试验对新拌自密实混凝土的工作性进行测试，并对养护28d自密实混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度进行测试.2结果与讨论2.1新拌自密实混凝土的工作性新拌自密实混凝土的工作性能参数见表4，可以看出：随着偏高岭土和稻壳灰替代水泥比例的增加,J环扩展度和L型仪试验值均逐渐减小，新拌混凝土通过V型漏斗的时间逐渐增加，表明随着偏高岭土和稻壳灰的掺入，自密实混凝土的和易性逐渐降低•这是由于偏高岭土和稻壳灰均具有较高的比表面积和反应活性，其会吸附更多的自由水,进而减小了新拌混凝土的流动性•此外，随着偏高岭土和稻壳灰替代水泥比例的增加，新拌混凝土的含气量基本保持不变.表4新拌自密实混凝土工作性测试结果编号J环扩展度L型仪V型漏斗含气量/m m试验值试验值/s/% C0726 1.007.2 3.68C17100.907.6 3.72C26900.868.3 3.58C36780.829.5 3.63C47060.907.8 3.82C56850.868.7 3.96C66740.819.3 3.74C76990.898.2 3.67C86920.878.6 3.86C96780.859.0 3.69C106850.868.7 3.75C116730.849.2 3.81C126680.829.7 3.73C136710.839.5 3.77C146630.829.9 3.59C156550.8010.2 3.722.2硬化自密实混凝土的力学性能2.2.1抗压强度图1为单掺偏高岭土和稻壳灰自密实混凝土的28d抗压强度，可以看出：偏高岭土替代水泥时，自密实混凝土的28d抗压强度随着偏高岭土替代比例的增加而增加，与对照组C0的抗压强度(41.6MPa)相比,C3组的抗压强度(51.2MPa)提高了23.1%,分析其原因是因为偏高岭土在胶凝体系中发挥了较强的火山灰效应和填充效应，形成了・26・兰州工业学院学报第28卷较为稳定的水化产物，改善了自密实混凝土的微观结构,进而提高了其强度；当稻壳灰替代水泥时,随着稻壳灰替代率的增加，自密实混凝土的28d抗压强度逐渐减小，与对照组C0相比,C4组的抗压强度（43.4MPa）提高了4.3%,C5组和C6组的抗压强度均低于对照组，表明当稻壳灰替代自密实混凝土中的水泥的比例超过10%时,会对其强度产生不利影响.图1偏高岭土和稻壳灰单掺对自密实混凝土抗压强度的影响图2为偏高岭土和稻壳灰复掺后自密实混凝土的28d抗压强度，可以看出：复掺后的自密实混凝土的28d抗压强度均大于对照组C0,说明通过偏高岭土和稻壳灰同时替代水泥,可以显著提高自密实混凝土的抗压强度,且当偏高岭土和稻壳灰替代水泥的比例分别为10%时,28d抗压强度最大,与C0组相比，自密实混凝土的抗压强度提高了26.6%；但是当偏高岭土替代水泥的比例一定时,自密实混凝土的抗压强度随着稻壳灰替代水泥比例的增加而减小，究其原因是因为稻壳灰中含有大量的SiO2,具有较好的火山灰活性；当掺量适当时，水泥熟料水化后生成的氢氧化钙能促进火山灰反应；当掺量过多时,未反应或残留的稻壳灰在硅酸盐沉淀中分层,导致水泥砂浆整体性降低，从而降低其抗压强度[7-9].2.2.2劈裂抗拉强度图3为单掺偏高岭土和稻壳灰自密实混凝土的28d劈裂抗拉强度，可以看出：掺加偏高岭土的自密实混凝土的劈裂抗拉强度均大于未掺偏高岭土的自密实混凝土,且随着偏高岭土掺量的增加,自密实混凝土的劈裂抗压强度逐渐增加；相比于对照组C0,偏高岭土替代水泥的比例为5%、10%、15%时，自密实混凝土的劈裂抗拉强度分别提高了7.7%,15.5%,26.9%；自密实混凝土的劈裂抗压强度随着稻壳灰的掺入逐渐减小，但是C4组和C5组的劈裂抗压强度仍大于对照组，说明适量掺入稻壳灰有利于提高自密实混凝土的劈裂抗拉强度.60roCO C7C8C9CIO Cll C12C13C14C15编号图2偏高岭土和稻壳灰复掺对自密实混凝土抗压强度的影响.5.O.5.O.5.O.53.3.2.2.LLO.O'­CO C2C3C4C5C6编号图3偏高岭土和稻壳灰单掺对自密实混凝土劈裂抗拉强度的影响图4为偏高岭土和稻壳灰复掺后自密实混凝土的28d劈裂抗拉强度,由图4可知，偏高岭土和稻壳灰复掺后自密实混凝土的28d劈裂抗拉强度和复掺后混凝土的抗压强度具有相同的变化趋势.复掺后的自密实混凝土的28d劈裂抗拉强度均大于对照组C0,说明通过偏高岭土和稻壳灰同时替代水泥,可以显著提高自密实混凝土的劈裂抗拉强度.当偏高岭土的掺量为5%时，自密实混凝土的劈裂抗拉强度随着稻壳灰掺量的增加先增加后减小；当偏高岭土的掺量为10%和15%时，自密实混凝土的劈裂抗拉强度随着稻壳灰替代水泥比例的增加而减小，其中偏高岭土和稻壳灰的替代水泥的比例均为10%时，自密实混凝土的劈裂抗拉强度最大.这是因为当偏高岭土和稻壳灰的掺量较小时,第5期黄薇:偏高岭土和稻壳灰对自密实混凝土力学性能影响・27・二者均具有较好的火山灰活性和填充效应，可以有效提高浆体和界面过渡区的密实度，但是当掺量过大时，浆体中会夹杂未反应的稻壳灰薄弱层，这会对自密实混凝土的强度造成不利影响[10].图4偏高岭土和稻壳灰复掺对自密实混凝土劈裂抗拉强度的影响2.3微观结构SEM电镜分析通过扫描电镜观察空白对照组C0及偏高岭土和稻壳灰复掺自密实混凝土,微观结构如图5所示，可以看出：图5(a)中对照组C0有大量的孔隙,水泥水化产物较为稀疏;而图5(b)〜(f)中的胶凝材料水化产物较致密,这也是复掺偏高岭土和稻壳灰后自密实混凝土强度显著增加的原因；图5(c)中形成的C-S-H凝胶致密且明显分散，微观结构变得更加均匀和致密，这表现为C10组的28d抗压强度和劈裂抗拉强度最大;对比图5(d)~(e)发现，当稻壳灰替代水泥的比例超过10%时,未反应或残留的稻壳灰在硅酸盐沉淀中分层,微观结构中存在细小的孔隙,导致水泥砂浆整体性降低，进而导致混凝土强度降低[9].3结论1)自密实混凝土的和易性随着偏高岭土和稻壳灰的掺入逐渐降低，含气量基本保持不变.2)随着偏高岭土替代比例的增加，自密实混凝土的28d抗压强度和劈裂抗拉强度逐渐增加；稻壳灰替代水泥的比例超过10%时，会对自密实混凝土的强度产生不利影响.3)偏高岭土和稻壳灰同时替代水泥,可以显著提高自密实混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,当偏高岭土和稻壳灰替代水泥的比例均为10%时，自密实混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度最大.4)自密实混凝土中掺加适量的偏高岭土和稻壳灰可以有效改善混凝土的微观结构，增加混凝土密实度，进而改善其力学性能.(e)C12组⑴C13组图5掺加偏高岭土和稻壳灰的自密实混凝土微观结构参考文献：[1]刘俊霞，刘盼，张茂亮，等•粉煤灰自密实混凝土物理力学性能研究进展[J].混凝土,2020(11)：8-11,15.[2]P•库马尔•梅塔，保罗•J•M•蒙蒂罗.混凝土微观结构、性能和材料[M].欧阳东,译.北京：中国建筑工业出版社,2016.[3]Erhan G,Mehmet G,Kasim M.Improving strength,dr­ying shrinkage,and pore structure of concrete usingmetakaolin[J].Materials and Structures,2008,41(5):17-25.[4]刘钺,蓝志宇.稻壳灰对高强混凝土力学性能和耐久性影响评价[J].福建建筑,2020(8):127-130.[5]武肖雨，刘杰胜,付弯弯，等.高低温稻壳灰对水泥砂浆性能的影响[J].武汉轻工大学学报,2021,40(2):34-39.[6]王收，白延杰,李明勋.不同掺量稻壳灰对高强度混凝土力学性能的影响[J].公路,2021,66(1)：283-287.[7]王刚.掺稻壳灰/硅灰混凝土的性能研究[J].混凝土与水泥制品,2021(2)：101-104.-28-兰州工业学院学报第28卷[8]周澳成，刘宜思.稻壳灰喷射混凝土的研究现状[J].[10]张继华，董云，蒋洋，等.稻壳灰与高岭土掺料对再生四川建材,2020,46(4)：5.细骨料混凝土性能的影响[J].科学技术与工程, [9]陈斌，李碧雄,汪知文.多种掺合料复掺对混凝土力学2018,18(13)：294-298.性能影响研究[J].混凝土世界,2019(6)：72-75.Effect of Metakaolin and Rice Husk Ash on Mechanical Properties ofSelf-compacting ConcreteHUANG Wei(Yichun Communications Investment Group Co.,Ltd.,Yichun Jiangxi336000,China)Abstract:In order to study the effect of metakaolin and rice husk ash on the mechanical properties of self-com­pacting concrete，16kinds of self-compacting concrete specimens were prepared where cement was replaced by weight in three proportions of5，10and15%by metakaolin and10%，15%and20%by rice husk ash，respec­tively.The workability of freshly mixed self-compacting concrete and the compressive strength and splitting tensile strength of hardened self-compacting concrete were studied.The microstructure of the self-compacting concrete was compared and analyzed.The results show that the workability of fresh concrete gradually decreases with the incorporation of metakaolin and rice husk ash.The28d compressive strength and splitting tensile strength of self­compacting concrete gradually increase with the increase of the proportion of metakaolin instead of cement，and gradually decrease with the increase of the proportion of rice husk ash instead of cement.When metakaolin and rice husk ash are used synergistically,the microstructure of concrete can be significantly improved.When the content of the two is10%，the C-S-H gel formed is dense and dispersed.Self-compacting concrete has the high­est compressive strength and splitting tensile strength.Key words:self-compacting concrete；metakaolin；rice husk ash；mechanical properties；micro-structure(责任编辑:杨春玲)。

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。

稻壳灰在建筑材料中的应用随着人们对建筑结构的要求日益增加，建筑材料的种类也在不断地增加，而稻壳灰是其中一种新型的绿色环保型建筑材料。

稻壳灰是通过将稻谷从稻壳中筛选出来，然后经过烘烤和磨细等处理后得到的一种灰4色粉末，因其类似砂砾的外观，而得名为稻壳灰。

稻壳灰具有比重小、易于施工、不燃性和维护成本低等优点，是建筑材料中的一种新材料。

首先，稻壳灰能够帮助构成建筑物的支撑结构，可以替代基础建设中的传统建筑材料，如混凝土砌块、砂、砂砾等。

稻壳灰比混凝土砌块具有更小的比重，可以降低建筑物承载负荷，减轻墙身结构，同时也能够降低建筑材料的消耗，从而降低建设成本。

其次，稻壳灰可以用于制造建筑物的外墙，它的外观比传统的混凝土砌块更加美观，并且由于稻壳灰的阻燃性质，对于外墙的阻燃性要求也能够得到满足。

此外，稻壳灰还能用于建筑的防水处理，在建筑物的屋顶、墙壁以及基础等处，都可以用稻壳灰进行处理，因其电阻性质好，可以帮助建筑物抵御阴水和雨水的侵袭，延长建筑构件的使用寿命。

综上所述，稻壳灰是一种新型的绿色环保型建筑材料，具有比重轻、易于施工和维护成本低等特点，可以满足建筑物的多种需求，具有良好的实用性和开发价值。

稻壳灰的研究和开发，一定会给建筑行业带来新的发展，以期为人类提供更舒适、绿色美好的生活环境。

因为稻壳灰的特性，在建筑材料的应用方面已经获得了越来越多的使用，稻壳灰的应用工程也越来越精致，它被大量地应用于建筑物的防护、墙体、防水、结构件等。

在建筑材料的应用中，稻壳灰正在被越来越多的人所熟悉和使用，它已经成为建筑行业中的一种新颖的建筑材料。

结论：稻壳灰是一种新型的绿色环保型的建筑材料，具有比重轻、易于施工和维护成本低等优点，可以满足建筑物的多种需求，具有良好的实用性和开发价值。

它可以用于建筑物的支撑结构、外墙、防水处理等，是建筑行业中的一种新颖的建筑材料，未来发展前景十分可观。

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。

稻壳灰水泥混凝土性能摘要:稻壳控制温度燃烧生成的稻壳灰具有很高的火山灰活性,是很好的混凝土外加剂。

从稻壳灰的物理性能,及稻壳灰混凝土的抗压、抗盐酸、抗渗透、抗冻融性能进行了论述。

稻壳灰混凝土性能优越,具有很好的发展前景。

关键词:稻壳灰;混凝土我国是世界上最大的稻谷生产国,稻壳作为稻谷加工的副产品,数量巨大,但稻壳仍未找到很好的开发利用途径,浪费资源,也对环境造成污染。

稻壳含有约20﹪无定形态的SiO2(蛋白石或硅胶),这是一种有价值的矿物。

自然界中的大多数SiO2呈结晶状态存在,无定形SiO2很少。

水稻将土壤中稀薄的无定形SiO2如蛋白石SiO2 .nH2O等通过生物矿化的方式富集在稻壳中,等于为人类提取了大量非晶态的SiO2。

稻壳在控制温度燃烧下生成的稻壳灰,保持了这种无定形SiO2特性,含量在90﹪左右,具有很高的火山灰活性,是很好的混凝土外加剂。

吴中伟院士在《高性能混凝土的发展趋势与问题》一文中,指出稻壳灰“可望接近硅灰功效”。

1、稻壳灰的物理性能稻壳灰的物理性能受然烧条件影响。

当燃烧不完全时,灰中含大量残留碳,于是灰呈黑色;当燃烧完全时,灰呈灰白色。

稻壳灰中含量最大的是二氧化硅(质量分数为0.55～0.97),其次为炭,还有少量金属氧化物(质量分数小于0.005),如氧化钾、氧化钠、氧化镁和氧化钙等。

稻壳灰的组成和结构取决于处理和燃烧的条件,当温度低于600℃时焚烧稻壳,所得低温稻壳灰中二氧化硅的质量分数在0.9以上,且仍保持无定型状态,基本粒子的平均粒径约为50nm,松散粘聚并形成大量纳米尺度孔隙,粒子呈不规则形状。

低温稻壳灰的比表面积大,活性高。

当温度超过600℃时,二氧化硅由无定型状态变为结晶状态,并且炭会进入二氧化硅的晶格中,导致纯度下降[1]。

另据Discovery消息,温帕蒂研究团队近日发现了一种新的稻壳加工法,新方法将稻壳放入熔炉,利用800℃高温燃烧,最后剩下高纯度的二氧化硅颗粒,制的符合混凝土成分的稻壳灰。

一种稻壳灰及其制备方法和应用-下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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v ''w ''w ''x-uNian ( echitectu ee U*onst euction2020 !$ 08 "#$266"<o 08!2020?oe !266NOPmb OQ[< RS[TUVWJ 'K ' L ）M（福建省建筑设计研究院有限公司福建福州350001$摘 要:试验研究了不同掺量的稻壳灰对高强混凝土的力学性能和耐久性所产生的效果。

即:设计了 5个配合比，分n g =#L ; 85%%10%%15%%20% 25%8‘ h " 57l 8:;< B %'裂抗拉强度、吸水性能、抗冻融性能、抗氯离子渗透性能进行了相关试验&试验结果表明：当稻壳灰含量在20%以内，稻壳灰含量增加能提高高强混凝土的强度和弹性模量指标，但会降低其比重；随着稻壳灰含量的增加,高强混凝土的\ “] ]<QR ' 稻 灰有 强混凝土的 ” 能 G | 能 &关键词：高强混凝土'稻壳灰;硅灰;抗压强度;耐久性!G:WU5''''''tu :（''''''t ‘ :1004-6135$2020%08-0122-04CR7B;731484=/=/@324=51@/.;2P72.483./E/@.781@7BN54N/531/27899;57?1B136 4=.1D.-235/8D3.@48@5/3/81>3./n,'85#6.)S%$-uNian PeoeinciaePnstituteot(echitectueaeDesign and 1eseaech *o. "Ltd. "-uzhou 350001 %Abstract : In this study ,the effects of ricc husk ash on the mechanical properties and durability of high - strength concrete were experioenataeine9stigatd.5 conce9tmihtue peopoetionsw9e d9sign9d with eic9husk ash o tmass teaction 5 ， 10 ， 15 ，20 and25% otth9totaec9m9ntia tiousmateiaes.Wh9compe9s ie9stength ， spei t ingtnsie stength ， wateabsoeption ， te99z9-thawe9sistanc9and cheoeid9p9n9teation esista ancc of concrete were determined accordingly. Whe results revealed that : when the replacement ratio of rice husk ash was less than 20% , theinceeaseoteicehusk ash contentimpeoeed thesteengthsand eeasticmodueusotthehigh -steength conceete ， whieeeeduced itsspeciticgeaeia T ； with the increase replacement ratio of rice husk ash,the saturated water absorption rate of high - strength concrete decreased graduaAy ； eicehusk ash wasbeneticiaetoimpeoeetheteeeze-thaweesistanceand cheoeidepeneteation eesistanceothigh -steength conceete.Keywords : High - strength concrete ； lice husk ash ； Silica fume ； Mechanical properties ； Durability,稻壳灰是稻壳燃烧过程产生的植物灰。