秸秆土聚物保温建筑材料工艺及界面结构分析

为研究开发强度高、耐腐蚀性好的保温建筑材料,以节省建筑能源消耗,拓宽秸秆工业化利用途径,该文将秸秆掺入到土壤聚合物中制备秸秆土聚物,以抗压强度为指标,优选秸秆土聚物的较优工艺,并测定了秸秆土聚物的导热系数,确定其保温性能。用X射线衍射、傅立叶红外光谱以及扫描电镜对秸秆土聚物复合材料的晶相成分、化学键合和微观结构进行了分析。结果表明秸秆土聚物较优工艺配方如下:反应体系中Si O2与Al2O3摩尔比为3.9,Na2O与Si O2摩尔比为0.30,秸秆掺量4%,长度1 mm,水灰比0.10,制备得到的试块置于(20±2)℃、相对湿度为70%±2%的环境中养护,其7 d抗压强度可达54.58 MPa,导热系数为0.0681 W/(m·K)。X射线衍射、傅立叶红外光谱以及扫描电镜分析表明秸秆土壤聚合物为Si,O,Al组成的半晶态,无定形层状结构,与纯土聚物红外特征峰相同,无新化学键生成。秸秆土聚物界面处出现间隙和裂纹,裂纹遇秸秆后转向,产生二次裂纹,形成弱结合界面。初步判断秸秆与土聚物之间没有发生化学结合。研究结果为秸秆的工业资源化利用开辟了一条新途径,也为绿色保温建筑材料的研究提供依据。