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美国研究人员:用稻壳灰制造水泥[图]

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-15  来源:互联网  作者:建材网  浏览次数:742
核心提示:又到了一年稻谷丰收的季节了。全世界每年生产6亿多吨稻谷。在稻谷加工成稻米之后,不少地方的农民把稻壳当作垃圾扔掉了,一些地方的农民把稻壳和稻草一起烧掉。这种处理方法极大地污染了环境,燃烧时产生的浓烟会引发呼吸道疾病。最近,美国一家化工公司的研

又到了一年稻谷丰收的季节了。全世界每年生产6亿多吨稻谷。在稻谷加工成稻米之后,不少地方的农民把稻壳当作垃圾扔掉了,一些地方的农民把稻壳和稻草一起烧掉。这种处理方法极大地污染了环境,燃烧时产生的浓烟会引发呼吸道疾病。最近,美国一家化工公司的研究人员打算利用这些稻壳来制造水泥。



掺加了稻壳灰的复合水泥


稻壳就是俗称的糠,在中国不少农民用糠来喂猪。而在美国,稻壳常常被当成垃圾扔掉,或者垫在家禽或牲畜的圈里,有的农民甚至把稻壳和稻草一起放把火烧掉。研究人员拉詹·温帕蒂表示,燃烧稻壳会产生大量二氧化碳,制造水泥也会产生大量二氧化碳。如果用稻壳灰来制造复合水泥,掺入到建筑用的混凝土中,就可以大大减少二氧化碳的排放。根据研究人员的反复试验,复合水泥中来自稻壳灰的成分可以占到20%。

根据研究人员的测算,每生产1吨水泥就会产生1吨二氧化碳。全世界每年生产50亿立方米的混凝土,由此产生的二氧化碳占全球人为制造二氧化碳的大约5%。如果世界各个地区都能采用掺加了稻壳灰的复合水泥,这个比例可以降到4%以下。复合水泥生产厂家还可以和生物质发电厂合作,把稻壳的热能用来发电,燃烧产生的灰烬则可以添加到水泥中。

为什么是用稻壳灰来制造水泥,而不是稻草或者其他农作物的废料呢?水泥的主要成分是硅酸钙,这种建筑材料的黏性和坚固性都不错。研究人员表示,制造水泥还得用含硅量高的农作物,而稻壳中富含二氧化硅,就可以用来制造水泥。

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。

采用掺加稻壳灰的水泥会不会降低建筑物的强度,导致建筑物成为“豆腐渣工程”呢?研究人员表示,把普通水泥和部分稻壳灰混在一起经特定程序加工制成的复合水泥,会让混凝土更加坚固。美国全国混凝土协会工程部高级副主席科林·劳勃说,这个基本原理已经存在好几个世纪了:“几百年前,罗马人就开始用火山灰来制造城墙砖了。”罗马人发现,掺一些维苏威山上的火山灰,能够使水泥更牢固。他说,如今一些建筑工人会使用炼铁剩下的熔渣,或者火力发电厂剩下的煤灰,达到同样的效果。

温帕蒂表示,稻壳灰的优势在于它不像煤灰或者熔渣,稻谷年年种,稻壳灰取之不尽。此外,掺入稻壳灰还能让制造出的水泥呈现能更好反射阳光的浅色,使用这种水泥的建筑物在空调方面可以节省开支。现在,不少国家提倡利用“把建筑变白”的方法来抵御全球气候变暖,这种浅色水泥就是一种很好的“把建筑变白”的建筑材料。由于用来制造水泥的稻壳灰经高温处理后产生的二氧化硅比较纯,掺加了稻壳灰的水泥更抗腐蚀。研究人员表示,修筑摩天大楼、桥梁或任何近海或水上建筑时,如果能用稻壳灰复合水泥代替普通水泥,则制成的混凝土优势就会大大体现出来。

温帕蒂的研究团队目前正在进行一项试验,如果能证明高温燃烧稻壳的方法奏效,他们将开始投入建设大型熔炉,计划每年产生约1.5万吨稻壳灰。如果能大规模地制造稻壳灰,利用美国产生的所有稻壳每年可制成210万吨稻壳灰。事实上,对于一些稻米和混凝土消耗都非常大的发展中国家而言,稻壳灰的发展潜力更大。

有关专家表示,如果大范围推广稻壳灰复合水泥,则可以引发一场“绿色建筑”的革命。而反对这项技术的一些专家表示,用稻壳灰制造水泥概念很好,但是成本太高,没有什么市场前景。

 
关键词: 水泥
 
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