畢 然 馬 軍

沈陽建筑大學(xué) 沈陽 110168

正文：

我國是世界農(nóng)業(yè)大國之一，每年所產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)廢料總量巨大，其中，秸稈總產(chǎn)量超過7億噸，但利用率僅占5%左右，大多作為農(nóng)民生活燃料，或當(dāng)作廢棄物燒掉，既污染了環(huán)境又浪費(fèi)了資源。近年，國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類2018》將新型墻體材料列入5個(gè)新材料產(chǎn)業(yè)子類之一。工信部和住建部聯(lián)合發(fā)布的《促進(jìn)綠色建材生產(chǎn)和應(yīng)用行動(dòng)方案》為建材行業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)以及發(fā)展綠色建筑提出了要求和目標(biāo)。要發(fā)展綠色建筑必須以發(fā)展綠色建材為基礎(chǔ)，秸稈復(fù)合墻體材料在其全生命周期內(nèi)與生態(tài)環(huán)境和諧，不僅性能上符合建筑物的需求，而且取自天然、綠色環(huán)保，是對(duì)人類健康無害的建筑材料。下面對(duì)秸稈復(fù)合板的物理及力學(xué)性能進(jìn)行簡要總結(jié)：

1.物理性能

1.1 隔聲性能

由于秸稈復(fù)合墻板屬于輕質(zhì)墻板，隔聲性能較弱，為了使其更適用于建筑室內(nèi)隔墻，需要對(duì)其隔聲性能進(jìn)行研究與改善。根據(jù)聲學(xué)質(zhì)量定律，墻板面密度越高，其隔聲量越大，國內(nèi)學(xué)者分別對(duì)增加面密度的單層秸稈板、雙層秸稈板以及雙層減薄秸稈板進(jìn)行了隔聲試驗(yàn)，得到改善秸稈板隔聲性能的有效措施為：采用水泥面層提高其面密度；采用雙層秸稈復(fù)合板；采用減薄的秸稈芯雙層板，實(shí)現(xiàn)隔聲性能要求以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化[1]。

1.2 防腐性能和阻燃性能

由于秸稈復(fù)合墻板暴露在空氣中很容易受真菌的影響出現(xiàn)腐朽的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其各項(xiàng)性能指標(biāo)，因此如何提高其防腐性能也是需要解決的關(guān)鍵性問題。國內(nèi)外學(xué)者采用硅溶膠通過浸漬或加壓的方式提高其防腐性能，并在木材中引入鋁溶膠以提高其阻燃性能，得到各項(xiàng)性能優(yōu)異的木纖維板。

1.3 防水性能

采用秸稈纖維與基體復(fù)合難免會(huì)存在縫隙，導(dǎo)致其耐水性能受到不利影響。為了提高秸稈復(fù)合材料的耐水性能，可選用苯丙乳液作為復(fù)合材料的防水劑，隨著水分的消耗和蒸發(fā)，有機(jī)高分子物質(zhì)在秸稈制品中形成具有阻水作用的不規(guī)則網(wǎng)膜，填充于孔隙之中，通過降低孔隙率來提高秸稈制品的防水性能[2]。

1.4保溫性能

根據(jù)JGJ134-2001《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的要求：外墻總傳熱系數(shù)K≤1.5，計(jì)算得到秸稈復(fù)合墻板的最小厚度為：240mm厚磚墻對(duì)應(yīng)秸稈板的最小厚度為10mm，370mm厚磚墻對(duì)應(yīng)秸稈板的最小厚度為22mm?？梢?，采用較小厚度的秸稈復(fù)合墻板即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的保溫性能。

2.力學(xué)性能

目前，國外學(xué)者已對(duì)秸稈復(fù)合墻板各方面性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要包括：①從微觀方面，利用電鏡試驗(yàn)對(duì)秸稈復(fù)合材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)纖維經(jīng)表面處理后與表面處理劑結(jié)性能良好，當(dāng)纖維與基體相復(fù)合時(shí)，在基體表面上會(huì)形成與有機(jī)乳液水化產(chǎn)物相互作用的柔性界面層，界面層能夠有效緩解復(fù)合過程中所造成的附加應(yīng)力，使復(fù)合材料具有更高的抗震、抗老化、抗裂、抗沖擊等各項(xiàng)性能；②將水泥基體與秸稈纖維復(fù)合，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證其抗壓、抗折強(qiáng)度雖有不同程度的下降，但其折壓比顯著提高[3]；③將秸稈纖維作為增強(qiáng)物質(zhì)放入混凝土材料基體中，可以有效地控制混凝土裂縫的擴(kuò)展；秸稈植物纖維在經(jīng)過水泥溶液浸泡之后，通過對(duì)比，浸泡過的秸稈纖維增強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度的提高幅度大于未經(jīng)過水泥溶液浸泡的秸稈纖維增強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度；④采用內(nèi)填秸稈復(fù)合材料的鋼筋混凝土框格新型結(jié)構(gòu)體系，以實(shí)現(xiàn)多道抗震防線的設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過研究裝配式和現(xiàn)砌式不同施工工藝下秸稈復(fù)合墻體在低周反復(fù)荷載作用下的受力特點(diǎn)及破壞機(jī)制，得出此類結(jié)構(gòu)的破壞模式均為整體剪切型破壞，且具有較強(qiáng)的耗能能力和抗倒塌能力。

此外，使用秸稈復(fù)合墻板還具有其他方面的優(yōu)勢(shì)：使用板墻施工比使用磚砌墻施工速度快五倍，有效縮短施工周期；與實(shí)心磚相比，相同面積下的墻板重量不到其三分之一，對(duì)減少基礎(chǔ)的承載力，降低造價(jià)方面優(yōu)勢(shì)顯著；能夠有效減少墻體所占面積，增加房間使用面積10%左右。

結(jié)束語

秸稈復(fù)合墻體材料通過大量研究表明具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、保溫系數(shù)高、隔聲隔熱、低成本、取材方便等特性，但秸稈復(fù)合墻板在中高層建筑中的應(yīng)用卻受到連接柱抗力較弱、預(yù)制生態(tài)復(fù)合墻板豎向連接不連續(xù)、結(jié)構(gòu)抗側(cè)力能力不足等方面的制約，在實(shí)際工程中多用于低層建筑，建筑高度和層數(shù)受到限制。為了使秸稈復(fù)合墻板的應(yīng)用更為廣泛，今后需加強(qiáng)對(duì)改進(jìn)的新型秸稈墻板結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，使其在新型建筑墻體材料領(lǐng)域得以推廣和應(yīng)用。