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我国是一个农业大国,玉米秸秆资源位居世界第二。而目前,随着生活水平提高,新农村建设与发展,新能源在农村的普及率有了很大提高,部分农业剩余物被废弃或焚烧,严重污染环境,造成资源浪费。由于农业剩余物与无机胶凝材料复合具有操作简便、成本低、无污染等优点,逐渐成为农业剩余物综合利用的热点。氯氧镁水泥具有质轻、快硬高强,对木质材料、植物纤维等生物纤维具有很好的胶结性、低腐蚀性,且能够克服农业剩余物中所含糖、酯类化合物对硅酸盐水泥、石膏等无机胶凝材料造成的缓凝问题。 本文利用玉米秸秆与氯氧镁水泥制备了轻质、高强、低导热系数的玉米秸秆-氯氧镁水泥复合材料(C-MOC)。首先,研究了氯氧镁水泥基础配方,确定了玉米秸秆与氯氧镁水泥的混合搅拌方法;研究了玉米秸秆不同尺寸、不同掺量对C-MOC性能的影响。其次,研究了玉米秸秆经过浸水处理、碱液处理、水玻璃裹覆处理、EVA乳液裹覆处理对C-MOC性能的影响,并通过SEM观察玉米改性后外表皮的微观形貌的变化情况;研究了EVA乳液不同掺量对复合材料性能的影响,确定EVA乳液的最佳掺量。研究了粉煤灰、硅灰对复合材料性能的影响,并对其机理进行分析。 实验表明:氯氧镁水泥的水灰比为0.47,MgO/MgC12的摩尔比6时,玉米秸秆掺量20%为宜,此时C-MOC密度912kg/m3,导热系数0.236W/(m·k),28d的抗压、抗折强度分别为9.16MPa、5.72MPa,吸水率33.64%,软化系数0.61。几种玉米秸秆表面改性对C-MOC强度影响结果如下:EVA乳液处理>碱液处理>浸水处理>未处理>水玻璃处理。当EVA乳液的掺量为80%时C-MOC性能最佳,密度816kg/m3;导热系数0.111W/(m·k);28d的抗折、抗压强度分别为3.65MPa、4.69MPa;吸水率36%;软化系数0.47。再者,分别利用粉煤灰与硅灰两种提高了C-MOC的耐水性,当粉煤灰掺量20%时,C-MOC密度803kg/m3,28d抗压强度4.55MPa,抗折强度4.06MPa,吸水率25.94%,软化系数6.85。当硅灰掺量12%时,C-MOC密度816kg/m3,28的抗压、抗折强度为6.71MPa、5.98MPa,吸水率33.89%,软化系数6.3。