一种稻壳灰混凝土及其制备方法与流程

本发明属于无机非金属材料技术领域，具体涉及一种稻壳灰混凝土及其制备方法。

背景技术：

混凝土，在世界上使用最广泛的建筑材料，其发展可以追溯到一个非常古老的时间，并已开发和扩展至今。据悉，早在几千年前就有中国先民通过“挖槽填烧土，木骨撑泥墙”的建筑工艺进行房屋建筑。据考古人员说明，当时的凌家滩人用木棍、经火烧过的土、粘泥、甚至是芦苇加固房屋，这种制作技术与现当今我们用钢筋、水泥、砂石等做成的钢筋混凝土在制作工艺方面非常相似。这或许就是我国古代人最早的掌握和运用混凝土。而在公元前3000年的埃及所建造的古代世界八大奇迹之一的金字塔据说就是国外古人用熟石膏和石灰混合在一起建造的，这也是现存在世界上最早的混凝土结构之一了。并且到了1824，英国当时的一位烧瓦工人josephaspdin在前几代人(j.smeaton，j.parker等人)的共同努力成果下成功通过石灰岩和黏土调配成功人工硅酸盐水泥，成为了水泥工业发展的开端。自波特兰水泥被研发出来以后，由于它的原料非常容易得到，造价也低廉，特别是能耗也非常的低，并且用它配制成的混凝土的强度和耐久性也非常好，因此，它的用途极为广泛。比如1855年在巴黎博览会上展示的钢筋混凝土小船就是由法国的一位技师在1854年用波兰特水泥制作的混凝土中掺入铁丝网得到的，并由此引发了一场钢筋混凝土的科学革命：1867年的一位法国技师取得了一种混凝土制桥面板的专利；1877年，美国的thaddeushyayy对混凝土梁的力学性能做出了调查；1884年德国一建筑公司首次进行了对钢筋混凝土进行了一系列的的科学试验，并且其中对钢筋混凝土的强度、耐火性能、钢筋与混凝土的粘结力进行了研究；1887年德国的工程师科伦首先对计算钢筋混凝土的方法进行了发表；英国威尔逊也获得了钢筋混凝土板的专利；法国在1901之前建造了第一条钢筋混凝土道路和桥梁。……到1918年以后，水灰比理论被发表，混凝土的强度也可以进行计算了，并且水泥和混凝土的质量都被加强了很多，混凝土的发展也越来越快。后来，许多国家开始对混凝土的各种性能进行研究，并已研制了超高强度的混凝土、蒸压加气混凝土等各种用于不同建筑领域的混凝土，并且矿物掺合料也开始被用于混凝土的研究中去……这么多年代以来，多种外加剂和外掺料被广泛的应用，尤其是高分子材料也开始纷纷进入混凝土的构成材料的领域，出现了各种的高强混凝土；多种植物纤维和人造纤维也被用于制作各种类型的纤维混凝土上。随之而来的许多科学的测试混凝土各种性能的技术也越来越多地在混凝土领域中被应用。作为建筑行业最为主要的应用材料——混凝土材料已经开始让这个世界发生巨大的改变。

现如今混凝土的制造工艺和制造技术已经进入很高的阶段。随随着科学技术和生产力的发展，混凝土材料以其经久耐用、强度高、价格便宜、工艺简单等优点迅速占领世界建筑市场，并且伴随着国内外各种高强度、高性能优良混凝土的逐渐问世，在各种严酷环境中作业，世界上随处充斥着混凝土建筑且在不断增加中。但作为世界上使用最多的建筑材料，混凝土对生态环境的影响非常大。据有关文献报道，混凝土的制备对纯净水、石灰石、燃煤等天然资源的消耗是巨大的。尤其是我国在经济飞速发展、各种建筑物拔地而起的同时建筑能耗也是居高不下，占到了国民经济总量的38％左右，已经达到同环境国内外指标的4倍左右，并且尽管混凝土比其他建筑材料干净，混凝土的生产所需要的草、材料和造成的污染也相对来说比较小。但毕竟它的使用量确实巨大，尤其是在经济飞速发展的今天，对砂石等骨料过度的开发，由此造成很多地区的资源和环境的破坏，此外，越来越多的废弃混凝土被拆除，造成了大量的资源浪费和环境污染，而且占地面积也非常大，在今天的具体问题不能低估。从21世纪开始，绿色经济发展已成为世界各国的共识，面对这样的问题，节能建筑材料改革也成为中国的基本国策，由基本的高性能转变为绿色环保高性能已经成为当今混凝土发展的趋势。针对这一现象，开发绿色环保的混凝土以成为我国科研人员的又一研究课题。而我国工程院院士吴中伟教授针对这一问题首次提出了绿色高性能混凝土的概念(greenhighperformanceconcrete，简称ghpc)。ghpc重点强调我们应该自觉地增强混凝土中“绿色”的含量，节约更多的资源、减少环境破坏，其中ghpc被定义应具有下列特征：(1)更多地节约熟料水泥，减少环境污染。水泥的生产会产生大量的环境污染物，并且还会产生大量的造成室效应的二氧化碳。随着混凝土在工程上的大量应用，水泥的生产也日渐变多，且正在影响着全球变暖，我们必须积极处理，寻找替代水泥的胶凝材料，使水泥在混凝土中得用量变得越来越少；(2)掺加更多的工业废渣，这不仅能节省材料，还可以改善生活环境，减少混凝土的污染；(3)尽量让混凝土的性能变得更高、更强，这样就可以混凝土的使用量，获得更多的经济效益；(4)在工程应用中尽量多使用绿色高性能的混凝土。即：我们应该本着“绿色”的原则去发展高性能混凝土，在节约资源、保护环境的前提下发展混凝土，制作能在各种严酷环境中作业的建筑混凝土。并且与此同时我国许多科研工作者也纷纷致力于绿色混凝土的研究。例如，池漪、杜婷等人对废弃混凝土再生骨料强化技术及再生骨料性能的研究；姜新佩等人对砖混结构的建筑垃圾人工砂用于细骨料的可行性研究；冯庆革等人对稻壳灰高性能混凝土的研究；欧阳东对600℃左右稻壳烧成的烧成制度和取代水泥等胶凝材料制作混凝土的掺量研究等。

水稻，本科植物，原产自亚洲热带，有24条染色体。水稻首先在中国被发现并被种植，后来流传到世界各地。我们所食用的大米就是水稻所结出的稻粒在去掉壳后的东西。现今，世界上大多数的人口靠大米为生。而稻壳就是水稻的副产品，大米外面裹得那层壳就是稻壳。稻壳的物质组成为：粗纤维35.5％-45％、木质素21％-26％、缩聚戊糖16％-22％、灰分11.4％-22％、二氧化硅10％-21％(见表1)。

表1稻壳的物质组成

稻壳中主要元素组成为c、h、o、si还夹由少量的杂质，这就为稻壳制造高性能建筑材料获得了极为有益的条件。且水稻作为世界级农作物，近年来稻谷的年产量已达到六亿多吨，而作为农业大国的中国，水稻的年产量也达到近世界的一半；而稻壳作为水稻的副产品，它的产量巨大，是稻谷重量的20％。但是尽管稻壳有许多潜在的工业用途，稻壳的大部分还没有发现合理的回收利用的方法。现今阶段稻壳的用途一般被分为这几个方面：(1)利用稻壳中含有的纤维素类物质，通过水解稻壳制作饲料、肥料和木糖醇等物质；(2)利用稻壳中高的硅含量：制作多孔二氧化硅、白炭黑、高温耐火材料、电池材料、水玻璃、精细陶瓷、碳化硅晶须(颗粒)等物质；(3)还有通过稻壳的燃烧产生大量的热，并转化为其他能源等；(4)最后就是稻壳在建筑方面掺入混凝土制作绿色混凝土的应用了：如果将稻壳掺入混凝土中，对于稻壳和混凝土的材料都是有巨大的好处的，既能充分的利用农业废弃的稻壳，又能减少水泥等其他材料对环境的污染，一举两得。但有一点需要说明的是，由于稻壳它本身不是胶凝材料，所以稻壳掺入混凝土必定会影响原来混凝土的本身强度，因此它并不是非常适合制作高强度的混凝土，再加上稻壳自身的独有的特性，在一定程度上势必会提高混凝土的渗水性能。这样一来，稻壳在混凝土行业的发展会很局限。所以至今，大多数稻壳会被就地焚烧或者直接丢弃掉，这样就对土地资源造成很大的浪费，对生态环境造成很大的污染，大量稻壳经高温煅烧后会产生大量的co2，还是造成温室效应的原因之一。并且稻壳燃烧还会产生大量占地面积比较大，比重却很小的稻壳灰(呈灰黑色，粉末状，烧失量5％左右)，如国不能及时的处理，会对环境资源造成二次污染。作为稻壳燃烧的剩余产物-稻壳灰，也是稻壳经燃烧之后剩下的无机产物。稻壳灰中含有大量的sio2占93％左右，其余还有少量的na2o、k2o等，是一种低成本高硅火山灰材料，在国外被广泛研究。因此，国内的许多学者近年来也开始对稻壳灰进行研究，尤其是在建筑方面的研究。例如：国外学者nakata等人研究了在稻壳在400℃和1500℃之间燃烧获得的稻壳灰中sio2的性质；kapur等人研发了一种tib稻壳燃烧炉；国内的张晓东等人研发了一种提取稻壳灰中的sio2的方法；冯庆革等学者试验用稻壳灰等质量替代水泥作胶凝材料掺入混凝土中，可以很好的改善混凝土的结构，提高混凝土自身的密实度；而作为我国混凝土材料科学奠基人的吴中伟院士作出稻壳灰“可望接近硅灰功效”的结论；李党义等人研究了稻壳灰制的混凝土，表明：稻壳灰在等质量取代百分之二十水泥时，掺入稻壳灰的混凝土的早期抗压强度均小于未掺稻壳灰的普通混凝土的早期抗压强度，但测得其28天的抗压强度相对于普通的混凝土却是有所增加的；欧阳东等人研究出稻壳如果在600℃以下燃烧，获得稻壳灰，并且以10％-20％等质量取代混凝土中胶凝材料中的水泥用量制成混凝土，可以使混凝土的抗压强度增加10mpa以上；梁世庆等人研究了稻壳灰对混凝土的性能的影响，得出结论：混凝土在坍落度的测试上随着稻壳灰用量的增加而降低，并且稻壳灰的掺入量对水泥净浆初凝时间也有显著的影响，但对净浆的终凝时间的影响并不大……虽然稻壳灰在科研领域有很大的发展，但是在现实生活工程应用领域里面，稻壳灰尚未被实际的建筑工程大量使用，而看做一种大量的农业垃圾。对于如何将稻壳灰应用于现实生活中还有待研究。并且虽然已经有大量稻壳灰在混凝土的研究领域中作为研究对象，但是相关研究仍旧缺乏系统性和全面性，尤其是稻壳灰作为胶凝材料取代水泥做成混凝土试块与其普通混凝土在抗压、抗折等性能的不同之处的影响规律仍需要进一步的研究。

近年来，随着我国现代化建设发展，人们对生活的各个方面的要求也越来越高，如服装、饮食等，特别是对于建筑业，各种建筑物必须在世界上的各种高要求的环境中建立起来，而作为现代化建设最为主要的结构材料-混凝土，也必须适应我们现代化建设的发展，必须改善混凝土的各种性能，以备各种环境的应用。而且混凝土中各种绿色掺合料，尤其是硅灰等工业废料的引用，不仅可以改善混凝土的强度、耐久性和工作性等性能，还会对我国经济的发展和治理环境的污染、防治资源浪费等方面的帮助很大。目前，硅灰在我国混凝土的开发中得到了广泛的应用，硅粉在世界各国混凝土研发中的应用也已经成熟，并且硅粉已经在我国许多搅拌站的高强混凝土的配置中被广泛应用了。但是硅灰的大量使用而随之带来的问题也非常尖锐：就是作为混凝土掺合料的硅灰的获取需要的成本非常高、运输困难、对电能的消耗也非常大。这也就造成了许多小型企业并没有足够的资本去使用硅灰制作高性能混凝土，并且硅灰的掺入制作成的高性能混凝土的成本也是比较高。由此，世界各国一直在研究一种能够取代硅灰的材料，并且，我们发现了遍及世界的农业废弃物——稻壳和由稻壳作为燃料烧成的稻壳灰。相对来说，稻壳灰如果作为硅灰的替代品，它的获取相对来说非常简单，成本也相对低廉许多，同样的，稻壳属于农业废料，产量很大，用稻壳制成的稻壳灰密度也很小，并且稻壳灰中的无定型二氧化硅的含量在90％以上，这就为稻壳灰取代硅灰作绿色高性能混凝土提供了理论的依据。因此，有必要对稻壳灰掺入混凝土中制成稻壳灰混凝土的力学性能和硅灰混凝土的力学性能进行对比分析，同时对稻壳灰(硅灰)的掺量多少和粉磨的时间是否能够影响做成的混凝土各种性能的研究也是有必要的。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种稻壳灰混凝土及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种稻壳灰混凝土，所述稻壳灰混凝土的原料组份及重量份配比为：水泥284-369、稻壳灰21-64、粉煤灰21-64、硅灰12.7、砂子503.5、石子977.4、减水剂2、水195，所述重量配比的单位为kg/m³。

所述稻壳灰的化学成分重量份为二氧化硅79.38％，三氧化硅0.32％，氧化铝0.3％，氧化钙1.7％，氧化镁1.53％，氧化钾0.913％，氧化钠0.89％，烧失量为11.06％；

所述水泥是由宣化金隅水泥有限公司提供的强度等级为p.o42.5的水泥；

所述砂子，表观密度ρos＝2.58g/cm³；堆积密度ρ′os＝1560kg/m³；细度模数mx＝3.0，为中砂；

所述石子，表观密度ρos＝2.53g/cm³；堆积密度ρ′os＝1350kg/m³；公称粒径5-20mm；

所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

所述稻壳灰混凝土的制备方法，所述方法步骤如下：

步骤一、稻壳灰的制备；

步骤(1)首先，将自张家口市万全县稻壳加工厂买来的稻壳洗干净、烘干，除去其中的杂质，以备稻壳灰的制作使用；

步骤(2)设置升温制度，将稻壳灰的烧成最高温度定为600℃；烧成制度设计为：室温至300℃升温30min；300-400℃升温20min；400-600℃升温30min；600℃恒温30min；600℃-常温，自然降温；具体的，20℃左右至300℃升温30min；300-400℃升温30min；400-600℃升温30min；600℃恒温30min；600-300℃降温约4h；300℃至室温降温约1.5h；

步骤(3)将烘干的稻壳放入耐火坩埚中，并将坩埚放入升温炉中进行燃烧处理；

步骤(4)直到炉内降温到300℃以下后，将坩埚取出放到窗外快速冷却，待温度冷却后将制成的稻壳灰从坩埚中取出，测得烧制成功的稻壳灰的主要成分为sio2；

步骤(5)稻壳灰的粉磨；采用yj-300型高速万能粉碎机，由济南亿健医疗设备有限公司制造，额定电压220v，功率1400w，电机转速28000转/分，粉细度为50-300目，将燃烧后的稻壳灰放入粉碎机中进行粉磨处理，其中，稻壳灰作2min、3min、4min的粉磨处理；

步骤(6)将粉磨稻壳灰用安泰科技股份有限公司x射线衍射仪进行xrd衍射分析；

步骤二、分别每组称取10l稻壳灰混凝土和硅灰混凝土中各材料用量；

步骤三、分别按各组所需将稻壳灰、粉煤灰、硅灰、水泥、砂子拌合1min，再加入石子拌合1min；

步骤四、将确定量的拌合水倒入拌合1min的混凝土上搅拌2min；

步骤五、加入调好的减水剂继续拌合1min；

步骤六、做出此时搅拌好混凝土的坍落度测试，检查是否符合设计标准；

步骤七、将准备的试模(100mm×100mm×100mm)涂上矿物油，底层气孔处垫入一张纸，使之容易脱模；

步骤八、将拌合好的混凝土装入试模中，采用本试验室提供的震实台进行震实，但时间不要太长；

步骤九、将已震实的混凝土试模用毛笔分别做好标记用用来区分，然后放入标养箱中进行24h的养护；

步骤十、将在标养箱中养护够24h的混凝土试块脱下试模，然后将已脱模的混凝土试块分别按本试验设计放入蒸养箱中进行蒸气养护。

有益效果

1、稻壳灰混凝土最终拉压比相比较硅灰混凝土的高30％，韧性较好，并且稻壳灰混凝土的两种强度测试同样符合本试验c40的设计标准。

2、稻壳灰和硅灰的掺入量对混凝土的抗压强度提升效果较好。

3、理论上稻壳灰粉磨时间越长，粉磨细度越细，稻壳灰混凝土强度越高。

4、复掺粉煤灰灰对稻壳灰混凝土的强度影响很大，尤其是对混凝土的抗压强度影响比较大，复掺粉煤对稻壳灰混凝土的影响比硅灰大，粉煤灰掺量为10％时混凝土的强度最高。

附图说明

图1抗压强度随稻壳灰含量变化的趋势图；

图2抗压强度随稻壳灰粉磨时间变化趋势图；

图3抗压强度随粉煤灰含量变化的趋势图；

图4抗拉强度随稻壳灰掺量变化的趋势图；

图5劈裂抗拉强度随稻壳灰粉磨时间变化的趋势图；

图6劈裂抗拉强度随粉煤灰掺入量变化的趋势图；

图7稻壳灰混凝土拉压比随稻壳灰掺入量变化趋势图；

图8稻壳灰混凝土的拉压比随稻壳灰粉磨时间变化的变化趋势图；

图9稻壳灰混凝土的拉压比随粉煤灰掺入量变化的趋势图。

具体实施方式

实施例1-9本申请稻壳灰混凝土的9种原料组份配比见表4

表2硅灰的化学成分(％)

表3稻壳灰的化学成分(％)

表4稻壳灰混凝土中各材料用量(kg/m³)

济南中路昌试验机制造有限公司制造的yes-2000型和yaw-300型电液式压力试验机，2015年6月出厂，精度等级为1级，由rfp-03型智能测试仪进行测试读数。在此次试验中，前者用来测试混凝土的抗压强度；后者用来测试混凝土抗劈裂强度。

yh-40b型标准恒温恒湿养护箱。北京中交工程仪器研究所所出产，最大功率为2000w，工作电压为220v，2016年9月出厂，由fy-10型温湿度控制仪控制此养护箱温度和湿度。本试验中用此养护箱做稻壳灰混凝土的标准养护。

hj-84型混凝土加速养护箱(也就是蒸养箱)。无锡市华南试验仪器有限公司制造，工作电压380v，加热功率6000w；控温范围：常温-99.9摄氏度，于2015年10月生产。在本试验中，此蒸养箱作稻壳灰混凝土的加速养护。

稻壳灰混凝土抗压强度的极差分析

通过极差分析法，对稻壳灰混凝土抗压强度试验数据进行处理，处理结果见下表5。

表5稻壳灰混凝土抗压强度的极差分析

通过极差分析的数据可以看出，在三组变量中，粉煤灰掺入量的大小稻壳灰混凝土的抗压强度影响最大。在本试验中其影响大小可以达到6.9mpa，其次影响的才是稻壳灰的掺入量和稻壳灰粉磨时间，分别为5.2mpa和3.0mpa。

稻壳灰掺量对最终混凝土抗压强度影响的变化趋势图，见图1。

由图1我们不难看出，随着稻壳灰掺量由a1(5％)增加增加到a2(10％)，稻壳灰混凝土的抗压强度则是由53.2mpa增加了8.6％到了57.8mpa，稻壳灰的掺入量继续增加5％达到a3(15％)时，稻壳灰混凝土的抗压强度只到达了58.4mpa，增加了1.0％。显然，稻壳灰的增加可以提高混凝土最终的抗压强度。但随着稻壳灰掺入量的继续增大，它对混凝土抗压强度的提升越来越小，直至停止，甚至有可能降低混凝土最终抗压强度。

由图2我们可以看出，随着稻壳灰的粉磨时间由b1(2min)增加到b2(3min)，再到b3(4min)，稻壳灰粉磨的细度也越来越细，但是做出的稻壳灰混凝土的抗压强度先在54.6mpa增加到到57.6mpa增加5.5％，在b2(3min)到b3(4min)却已经开始降低并且最终降低了0.7％到达57.2mpa。可见，随着稻壳灰的粉磨时间越来越长，稻壳灰粉磨的细度也越来越细，但是做成稻壳灰混凝土的抗压强度却是在升高到一个临界值之后便开始降低，明显粉磨3min之后稻壳灰中降低混凝土抗压强度的作用已经足以抵消稻壳灰对混凝土抗压强度的提升作用。

粉煤灰的掺入量对最终混凝土抗压强度影响的变化趋势图，见图3。

由图3可以看出，随着粉煤灰掺量由c1(5％)增加到c2(10％)，稻壳灰混凝土的抗压强度则是由52.7mpa增加到59.6mpa，增加了13个百分点；而随着粉煤灰的掺入量由10％增大到15％，稻壳灰混凝土的抗压强度则是忽然降低了4.4％，到达57.0mpa。可见，虽然粉煤灰的掺量增加能过提高稻壳灰混凝土的抗压强度，但是，随着粉煤灰掺入量的过多就会导致水泥的使用量减少，还是会降低混凝土的抗压强度。因此，单从粉煤灰的掺入量对稻壳灰混凝土的抗压强度影响来看，粉煤灰的掺量为10％时，所制作的混凝土的抗压性能最好。

稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度分析

稻壳灰的掺入量对最终混凝土劈裂抗拉强度影响的变化趋势图，见图4。

由图4可以看出，随着稻壳灰掺量由a1(5％)增加增加到a2(10％)，稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度则是由2.57mpa增加了13.2％到了2.91mpa，稻壳灰的掺入量继续增加5％达到a3(15％)时，稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度却已经开始下降，达到了2.75mpa，减少了5.5％。可见，当稻壳灰的掺入较小时，随着掺入量的增加，混凝土的抗拉强度增长很快。但是，随着稻壳灰掺加超过10％以上后，反而会降低混凝土的抗拉强度。所以，从对混凝土的劈裂抗拉强度的影响来看，稻壳灰测掺入量为10％左右已经可以作为掺入的最佳值。

稻壳灰的粉磨时间对最终混凝土劈裂抗拉强度影响的变化趋势图，见图5。

由图5可以看出，随着稻壳灰的粉磨时间由b1(2min)增加到b2(3min)，再到b3(4min)，稻壳灰粉磨的细度也越来越细，但是做出的稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度先在2.56mpa增加到到2.83mpa增加10.5％，在b2(3min)到b3(4min)慢慢停止增长，最终达到2.84mpa。可见，随着稻壳灰的粉磨时间越来越长，稻壳灰粉磨的细度也越来越细，但是做成稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度却是在升高到一个临界值之后便开始降低，，明显在粉磨3min之后稻壳灰的细度已经对稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度提升不大了。因此，对粉磨所消耗的时间和效果来看，稻壳灰的粉磨时间在b2也就是3min，所掺入混凝土的劈裂抗拉强度性价比最高。

粉煤灰的掺入量对最终混凝土抗压强度影响的变化趋势图，见图6。

由图6可以看出，随着粉煤灰掺量由c1(5％)增加到c2(10％)，稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度则是由2.70mpa增加到2.74mpa，仅增加了1.5％；而随着粉煤灰的掺入量由10％增大到15％，稻壳灰混凝土的劈裂抗拉强度则是忽然增大了2.2％，到达2.80mpa。可见，复掺粉煤灰在掺量不太大的时候对稻壳灰混凝土的抗拉强度影响还是比较小的。随着它掺入量的增加，混凝土的抗拉强度上升却变快了。因此，在此实验设计中，应设计粉煤灰的掺入量为15％，使混凝土的抗劈裂性能最高。

稻壳灰混凝土强度的拉压比，拉压比见下表6。

表6稻壳灰混凝土养护28d的拉压比

由稻壳灰混凝土的拉压比数据可以看出，稻壳灰混凝土强度的拉压比第2组最高，为0.0544。同时也说明稻壳灰混凝土的第2组变量韧性最好，脆性相对较小。

稻壳灰的掺入量对最终混凝土拉压比影响的变化趋势图，见图7。

由图7可以看出，随着稻壳灰掺量由a1(5％)增加增加到a2(10％)，稻壳灰混凝土的拉压比则是由0.0480增加了5.4％到了0.0506，稻壳灰的掺入量继续增加5％达到a3(15％)时，稻壳灰混凝土的拉压比却已经开始下降，达到了0.0470，减少了7.1％。可见，稻壳灰的掺入量较小时，稻壳灰的掺入能够提高混凝土的总体强度和韧性。但是，随着稻壳灰的掺入量的增加，反而会提高混凝土的脆性，降低混凝土的力学性能。

稻壳灰的粉磨时间对最终混凝土拉压比影响的变化趋势图，见图8。

由图8可以看出，随着稻壳灰的粉磨时间由b1(2min)增加到b2(3min)，再到b3(4min)，稻壳灰粉磨的细度也越来越细，同样测出稻壳灰混凝土的拉压比先在0.0473增加到0.0494，增加，4.4％，在b2(3min)到b3(4min)慢慢停止增长，最终又增长了0.6％达到0.0497。可见，虽然稻壳灰的粉磨时间越来越长，做成的稻壳灰混凝土的拉压比也是在慢慢增长。但是明显在粉磨3min之后稻壳灰的细度已经对稻壳灰混凝土的拉压比提升不大了，也就是对稻壳灰混凝土的韧性提升不是很大了。

复掺粉煤灰的掺入量对最终混凝土拉压比的变化趋势图，见图9。

由图9可以看出，随着粉煤灰掺量由c1(5％)增加到c2(10％)，稻壳灰混凝土的拉压比则是由0.0515先是减小到0.0458，减小了11.1％；而随着粉煤灰的掺入量由10％增大到15％，稻壳灰混凝土的拉压比则是忽然增大了7.2％，到达0.0491。可见，复掺粉煤灰在掺入量不大时对混凝土的抗压强度提升相对较大，也就造成了混凝土比较脆。但时，随着粉煤灰掺量的增加到10％以上后，粉煤灰对稻壳灰混凝土的抗拉强度的提升比较高，也就造成了拉压比的上升，韧性提升。

作用机理分析

由上述试验数据和分析结果可知：作为一种低成本高无定型sio2含量的农业废弃物的副产物稻壳灰，可以在混凝土中发生火山灰效应，生成c-s-h凝胶，填充在水泥颗粒的空隙之间，这样就可以使混凝土更加密实，从而提高强度；并且所制成稻壳灰的密度很小，本身就可以可以填充于混凝土的孔中，释放出原本填充于其中的水分，提高拌合物的工作性。并且稻壳灰越细，它的化学反应活性就会越高，对胶凝体系强度提高程度就越大。稻壳灰中也含有大量的孔，随着稻壳灰掺入量的增加，孔的数量也是大大增加，稻壳灰中的孔会吸收混凝土浆体中的水分，同样会导致浆体的水胶比降低，以此降低混凝土的强度。但稻壳灰被粉磨之后，它的孔结构就会被破坏，稻壳灰的粉磨时间越长，孔结构的破坏也就越严重，从而对稻壳灰混凝土的影响就会越小。随着大部分的孔被破坏，稻壳灰的粉磨细度对混凝土工作性能的影响也就会变小；但是同样由于稻壳灰的密度很小，比较表面积就相对较大，吸附水就会过多，不仅会降低水胶比，降低混凝土的强度，还会散发很多的水化热，掺入过多的话，会增大后期收缩，降低混凝土强度，所以本试验对混凝土中还复掺了硅灰和粉煤灰以降低后期混凝土收缩。

粉煤灰在稻壳灰混凝土中的作用机理分析

由上述试验数据和分析结果可知：粉煤灰同样是一种工业废弃物，同稻壳灰的作用机理相似，它的活性主要也是来自他自身的的sio2含量。粉煤灰的颗粒组成中有大量的玻璃体和少数的碳粒组成的。这种玻璃体能够显著提高混凝土拌合物的流动性。并且它还可以阻碍混凝土泌水，提高拌合物的保水性；并且粉煤灰可以填充于混凝土中不够致密的孔中，将孔中的水分挤出来，提高拌合物的工作性；粉煤灰还可以发生二次水化反应，提高混凝土的力学强度。但是随着粉煤灰的掺量如果过多，水泥的用量就会相对变小，从而减少反应生成c-s-h凝胶的比例，这样就有以些粉煤灰不参与反应。所以就没有足够的生成物填充混凝土的孔隙，最终混凝土的强度就会降低。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。