1. 研究目的与意义
麦秸是农作物小麦的副产品、目前大部分未得到合理利用,而我国目前又正面临木材采伐量锐减、木材供需矛盾严重的局面。因此,充分利用非木材植物纤维原料或农业剩余物,代替木材生产人造板、使其变废为宝,显得十分必要。
水泥刨花板是以水泥为胶凝材料,用刨花板作为填充增强材料、具有水泥和木质材料双重优点的人造板,与水泥制品相比,它质量轻,机械性能好。与木制品相比,水泥刨花板的强度高、耐候、防潮防水、阻燃、防腐抗菌等性能良好,可广泛应用于非承重内外墙板、天花板、活动房等领域。
因此本项目的研究旨在探讨一种低灰木比麦秸水泥人造板的生产工艺,分别对麦秸、水泥进行预处理,提高两者的相容性,降低麦秸原料对水泥水化的抑制作用,降低灰木比,减少水泥用量,从而减少板材的密度,使得板材接近于中密度纤维板的特性。
2. 国内外研究现状分析
水泥刨花板作为一种理想的建筑材料,在国外已应用得到广泛应用。尤其是利用非木质原料制作水泥刨花板。
水泥刨花板可用作屋顶、天花板、地板、非承重内外墙、屋面望板、隔音板、防火板、建筑模板等。
水泥刨花板广泛用于室内装修、厨房、温室、通风道、地下土建工程以及各种高低层建筑等。
3. 研究的基本内容与计划
研究计划:
第一阶段:学习、查阅和搜集相关中密度麦秸水泥刨花板的特点及其应用的资料和成果。完成开题报告和文献综述,准备开题。
第二阶段:对搜集的资料进行整理和分析,并结合自己的理解设计实验。
第三阶段:制定详细的实验方案,设计实验过程及实验方法,按步进行实验,采用科学的方法对实验结果进行分析并逐步得出结论。
第四阶段:根据实验结论结合实验中发现的问题和自己的思考,编写论文。
第五阶段:编写论文讲解文稿,为答辩做好准备。
研究内容:
以硅酸盐水泥为胶结材料,以麦秸刨花为填充增强材料,首先比较麦秸刨花大小,采用一定的技术对麦秸进行预处理,比较不同麦秸刨花大小和预处理对水泥水化热的影响。
选择合适的刨花比例和经预处理后的麦秸刨花为加强材料,探讨水泥刨花板的密度、灰木比、化学助剂的用量和水泥改性剂的用量对麦秸水泥刨花板的物理力学性能,包括内结合强度、IB(MPa)、静曲强度MOR(MPa)、弹性模量MOE(MPa)、吸水厚度膨胀率TS(%)的影响。
表1 麦秸水泥刨花板工艺条件
项目 | 稻草水泥刨花板 |
幅面尺寸 | 35035012(mm) |
热压压力 | 3.5 MPa |
热压温度 | 90℃ |
表2麦秸水泥刨花板正交试验因子水平表
因素 水平 | 密度g/cm3(A) | 灰木比 (B) | 化学助剂 %(C) | 水泥改性剂 用量% |
1 | 0.75 | 0.18 | 0.5 | 0.8 |
2 | 0.85 | 0.24 | 0.7 | 1.0 |
3 | 0.95 | 0.30 | 0.9 | 1.2 |
4. 研究创新点
水泥刨花板是一种以硅酸盐水泥为胶结材料,具有水泥和木 质材料双重优点的人造板。水泥与刨花的用量比称为灰木比,增加水泥的用量,可以提高水泥刨花板的耐候性、阻燃性和降低吸水厚度及线性膨胀率。但却会导致板材的力学强度下降,有必要根据板材的使用场所确定板材灰木比。
本项目的研究主要通过分别对麦秸、水泥进行预处理,提高两者的相容性,降低麦秸原料对水泥水化的抑制作用,降低灰木比,减少水泥用量,从而减少水泥刨花板的密度,同时增加板材的物理力学性能。使得板材的接近于中密度纤维板,拓宽水泥刨花板的使用范围。
