俄羅斯學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，在混凝土生產(chǎn)中使用燒過的稻草可以將其物理和機(jī)械特性改善將近四分之一。用于生產(chǎn)混凝土的新型環(huán)保技術(shù)也將有助于有效利用農(nóng)業(yè)廢棄物。研究結(jié)果發(fā)表在《應(yīng)用科學(xué)》雜志上（Applied Sciences，https://www.mdpi.com/2076-3417/12/11/5480）。
頓河國立技術(shù)大學(xué)（DSTU，俄羅斯頓河畔羅斯托夫市）的工作人員介紹說，將燒過的稻草磨成細(xì)粉狀，可用于建筑材料的生產(chǎn)。稻草可以添加到建筑材料成分中，例如，在利用水泥粘合劑生產(chǎn)建筑砌塊時。學(xué)者們說，這將有助于改善它們的強(qiáng)度和隔熱性能。
頓河國立技術(shù)大學(xué)的研究人員通過實(shí)驗(yàn)確定，添加水泥重量6%的稻草生物炭是最有效的。根據(jù)拉伸圖的分析結(jié)果，混凝土性能的改善表現(xiàn)為其物理-機(jī)械特性的增加和變形能力的變化。強(qiáng)度特性的增加范圍從17%到25%。彈性模量增加到14%。變形特性從24%下降到12%。
頓河國立技術(shù)大學(xué)的專家認(rèn)為，當(dāng)在粘合劑和混凝土的成分中使用工業(yè)副產(chǎn)品時，以及在硅酸鹽水泥比例降低時，保持和改善所得產(chǎn)品的機(jī)械特性及其使用壽命非常重要。因此，他們專注于研究添加生物炭對混凝土微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響，并通過對稻草再生生物炭進(jìn)行納米改性而獲得具有性質(zhì)改善的復(fù)合材料。
頓河國立技術(shù)大學(xué)“工程地質(zhì)學(xué)、原理和基礎(chǔ)”系副教授謝爾蓋·斯捷利馬赫（Sergey Stelmakh）向衛(wèi)星通訊社介紹說，“這項(xiàng)研究不僅有助于解決我們工作成果的最終消費(fèi)者也即建筑綜合體的重大問題，還能夠解決農(nóng)業(yè)的重大問題。無疑，我們的研究也令原料供應(yīng)商感興趣。目前原料充足?！?
按照頓河國立技術(shù)大學(xué)學(xué)者們的初步估計(jì)，引入細(xì)粉碎添加通過電磁方法改性的稻草生物炭，將導(dǎo)致水泥消耗量減少10%。世界各地都在進(jìn)行類似的研究，但頓河國立技術(shù)大學(xué)學(xué)者們研發(fā)成果的新穎之處在于使用農(nóng)業(yè)廢棄物——稻草來創(chuàng)造獲取混凝土的環(huán)保技術(shù)，研發(fā)出了混凝土的成分，并搞明白了混凝土的特性對利用加工煤對稻草進(jìn)行納米改性的依賴關(guān)系。
學(xué)者們描述了加工廢棄物及其利用的方法、配方和科技因素，這些因素會影響制造納米改性混凝土砌塊的過程。
斯捷利馬赫指出，“我們首先感興趣的是對所用原材料的詳細(xì)分析，然后是通過加工稻草生物炭進(jìn)行納米改性的混凝土砌塊的最終特性之間的依賴關(guān)系。我們追蹤研究的每個周期，并在每個階段一步步記錄結(jié)果?！?
該項(xiàng)研究在“利用植物原料和農(nóng)業(yè)廢物建造大樓和設(shè)施的新型環(huán)保材料”方面符合俄羅斯“2030年優(yōu)先級”戰(zhàn)略學(xué)術(shù)領(lǐng)先計(jì)劃。
