秸稈纖維混凝土砌塊實(shí)踐背景

我國秸稈資源擁有量居世界第一，年產(chǎn)量約為6.5億噸。而我國目前秸稈資源的利用率卻很低，僅為33%，其余大部分秸稈資源被作為農(nóng)林廢棄物焚燒掉或是僅僅當(dāng)作燃料，造成了資源資源的大量浪費(fèi)，同時(shí)污染日益惡化的人類生存環(huán)境。作為一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)措施，秸稈纖維砌塊作為墻體材料在建筑中的應(yīng)用受到了人們廣泛的重視。在歐洲、北美已被廣泛接受，并編制了相應(yīng)的建筑技術(shù)規(guī)范，在我國的黑龍江、內(nèi)蒙古等地也有所推廣。

秸稈纖維混凝土砌塊具有輕質(zhì)、隔熱、保溫、隔音等特點(diǎn)，而且取材容易、制作簡(jiǎn)單、施工方便、成本低廉，是一種新型的建筑材料，為秸稈資源化利用提供了一種新的途徑。

秸稈纖維摻入混凝土之后，由于秸稈密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于混凝土的密度[6]。故在體積一定的條件下，增加秸稈的摻量，可以減小混凝土的質(zhì)量，即秸稈纖維混凝土砌塊的密度隨著纖維的摻量的增大而減小，但當(dāng)骨料粒徑大于40mm時(shí)，混凝土的密度降低較小，這主要是因?yàn)楫?dāng)粗骨料粒徑較大時(shí)，混凝土內(nèi)部有可能存在大孔隙，使得摻入的秸稈先彌補(bǔ)顆粒間的孔隙，而不是擠占顆粒存在的空間。

秸稈纖維混凝土砌塊作為一種新型的建筑材料，傳熱系數(shù)較小，具有很好的保溫隔熱性能。秸稈纖維混凝土砌塊保溫隔熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通墻體，其保溫性能是普通粘土磚墻體的近10倍[5]。

我國可制成秸稈纖維的農(nóng)作物一季生成、且產(chǎn)區(qū)廣闊，在該產(chǎn)區(qū)內(nèi)建設(shè)農(nóng)宅可直接打制建材，可顯著降低運(yùn)輸成本。秸稈的使用不需要額外的加工費(fèi)用，直接用收割機(jī)具打捆即可制成秸稈纖維砌塊，施工工藝簡(jiǎn)單，人工費(fèi)用低，故秸稈纖維混凝土砌塊的生產(chǎn)成本低廉。

秸稈纖維混凝土砌塊之所以具有較好的防火性，主要是因?yàn)榻?jīng)過壓制密實(shí)的秸稈纖維砌塊內(nèi)部沒有可供燃燒的空氣;秸稈纖維受水浸濕后水分并不向內(nèi)部滲漏，水分的反復(fù)循環(huán)作用也不會(huì)破壞砌塊，因此秸稈纖維混凝土砌塊墻體的表面具有一定防水特性。總之，秸稈纖維砌塊構(gòu)件的防火安全和防水性能通過一般的建筑構(gòu)造措施就可以保證。

秸稈纖維混凝土砌塊是農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，在生產(chǎn)加工過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)品，也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，并且在砌筑的過程中，也不需要任何化學(xué)添加劑，僅需簡(jiǎn)單的疊壘、固定，手工即可完成，沒有污染，廢棄的墻體材料易于降解，可作為沼氣原料，或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原料，產(chǎn)生的建筑垃圾少。由于秸稈纖維混凝土砌塊具有突出的保溫隔熱的性能，故在使用的過程中可以減小建筑熱量損失，節(jié)約冬季采暖夏季制冷能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

19世紀(jì)末，美國人最早使用秸稈砌塊作為墻體材料，將秸稈砌塊(用金屬網(wǎng)將麥秸稈或稻草捆扎而成)像普通磚一樣壘砌起來，直接作為建筑的承重結(jié)構(gòu)[7]。隨后在人們?cè)谑褂玫倪^程中發(fā)現(xiàn)用這種砌塊建造的房屋堅(jiān)固耐用，而且冬暖夏涼，保溫、隔聲效果好，故受到人們的廣泛關(guān)注。20世紀(jì)初期開始，由于普通墻體材料在使用的過程中顯露出來一系列實(shí)際的問題，比如能源的大量消耗，建筑材料的大量使用。我國也開始對(duì)農(nóng)作物秸稈在建筑材料中的資源化利用問題進(jìn)行深入的研究，目前開發(fā)的主要產(chǎn)品有秸稈水泥條板、秸稈輕質(zhì)隔墻板、草轉(zhuǎn)、秸稈門以及秸稈瓦等，這些產(chǎn)品已處于推廣應(yīng)用階段。而對(duì)于秸稈墻體材料的研究較少，起步較晚，處于探索階段。

現(xiàn)今，我國的黑龍江、內(nèi)蒙古等地使用秸稈纖維砌塊建造了一定數(shù)量的農(nóng)宅和小學(xué)，但這些建筑大都套用國外的現(xiàn)成做法，缺少正規(guī)設(shè)計(jì)，沒有適宜的技術(shù)參數(shù)及規(guī)范。秸稈纖維砌塊雖然性能突出，但在實(shí)踐運(yùn)用推廣的過程中，仍存在很多問題,如原材料市場(chǎng)化程度低，受生長周期與氣候影響大，尤其是過了每年秸稈收獲的季節(jié)，原材料的供應(yīng)就很難滿足市場(chǎng)要求;在特殊降雨天氣的影響下，由于秸稈難以收割，嚴(yán)重影響農(nóng)宅的建設(shè);我國還沒有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，在建造過程中，缺少實(shí)踐指導(dǎo)，只是參照國外的現(xiàn)成做法，并且部分農(nóng)民對(duì)秸稈材料存在文化上的偏見，認(rèn)為采用秸稈材料建成的"草房子"是貧窮落后的象征。

秸稈纖維砌塊是新型墻體材料，具有性能好、節(jié)能環(huán)保、成本低廉和技術(shù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)村建設(shè)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。我國豐富的秸稈資源，為新型墻體材料的應(yīng)用和推廣提供了重要的可能。如能將這些新型的墻體材料與當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和工業(yè)廢棄物相結(jié)合，不僅能夠節(jié)約大量的資源，而且有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康。