基本信息
- 项目名称：
- 利用秸秆等农业废弃物制造北方新农村住宅建筑节能材料--及其建筑节能体系研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 利用秸秆等农业废弃物制造北方农村住宅建筑节能材料及其应用的研究，对社会主义新农村建设和节能减排意义重大，市场前景广阔，经济效益和社会效益显著。
- 详细介绍：
- 以破碎玉米秸秆为主要原材料，以改性低碱水泥为胶凝材料，利用抗水剂、粉煤灰、超细活性材料、激发剂、高分子聚合物、防腐剂等各种外加剂进行有效改性，使秸秆轻体保温材料具有轻质、高强、保温性能好、吸水率低、抗冻融性能高、防火、防水、防渗、防虫鼠害等特点，成本低廉，240mm墙厚即可实现北方寒冷地区单一墙体材料节能50%。性能指标如下：容重627（Kg/m3）；抗压强度8.41（MPa）；抗折强度2.47（MPa）；收缩值0. 247（mm/m）；吸水率7.9（%）；导热系数0.101（W/m.K）；抗冻性（25个循环）合格；防火性（1.5h）合格。新型秸秆节能墙体传热系数（W/m2.K）（240mm厚砌块两侧混合砂浆各15mm）：0.525。达到北方寒冷地区节能50%要求。 北方新农村建筑节能体系除了采用新型秸秆节能墙体材料外，还配套采用了太阳能技术、地热技术、吊炕技术、火墙技术、塑钢窗、藻汽技术等。使北方寒冷地区一个84平方米住宅冬季采暖需要5-6吨煤（保持室内温度10℃），花费850元×（5-6）=4250元-5100元；降低到现在不用煤，地热和烧饭采用废弃的各种农作物秸秆（保持室内温度20℃），整个冬季采暖需费用500元，节省了3750元-4600元。另外，收购秸秆也将使农民每亩地增收150元-200元。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 农村住房绝大多数保温性能差，采暖能耗高。 主要创新点（1）成功解决了植物纤维淬取物对水泥的缓凝阻凝作用，解决了秸秆和水泥基体的结合问题；（2）对秸秆水泥基材料的各种性能、微观结构、形成机理进行了系统的研究，取得了创新性的研究成果。（3）利用抗水剂、粉煤灰、防腐剂等各种外加剂进行有效改性，使秸秆轻体保温材料具有轻质、高强、保温性能好、抗冻融性能高、防火、防水、防渗、防虫鼠害等特点，成本低廉，240mm墙厚即可实现了北方寒冷地区单一墙体材料节能50%；（4）除了采用新型秸秆节能墙体材料外，还采用了太阳能技术、地热技术、吊炕技术、火墙技术、藻气等配套技术，建立了适合北方农村地域特点的建筑节能体系。 技术关键是（1）解决秸秆和水泥基体的粘结问题和秸秆淬取物对水泥的缓凝阻凝作用；（2）解决秸秆轻体保温材料质量、保温性能与强度的矛盾问题；解决耐久冻融、防火、防水、防渗、防虫鼠害等问题；（3）建立具有适合北方新农村地域特点的建筑节能体系，成本低廉易于实现，有别与现有的城市建筑节能体系。 主要技术指标：容重627（Kg/m3）；抗压强度8.41（MPa）；抗折强度2.47（MPa）；收缩值0. 247（mm/m）；吸水率7.9（%）；导热系数0.101（W/m.K）；抗冻性（25个循环）合格；防火性（1.5h）合格。新型秸秆节能墙体传热系数（W/m2.K）（240mm厚砌块两侧混合砂浆各15mm）：0.525。达到北方寒冷地区节能50%要求。
科学性、先进性
- 目前我国现有建筑节能技术主要有：发泡聚苯板(EPS)薄抹灰系统，挤塑聚苯板(XPS)薄抹灰系统，ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料抹灰系统，发泡聚苯板混凝土剪力墙现场浇筑系统,加气混凝土自保温系统,矿棉板外保温系统，聚氨酯外墙外保温系统，钢丝网架聚苯板现浇混凝土系统，Foamglas泡沫玻璃外墙外保温系统，聚氨酯保温系统，R.E(稀土)复合墙体保温材料技术等。但价格昂贵，难以在北方农村住宅中推广使用。吉林省农村还没有与之相适应的新型墙体材料和建筑节能体系。 本作品具有突出的实质性技术特点和显著进步，研制成功的秸秆轻体保温材料具有轻质、高强、保温性能好、抗冻融性能高、防火、防水、防渗、防虫鼠害等特点，成本低廉，240mm墙厚即可实现北方寒冷地区单一墙体材料节能50%；采用新型秸秆节能墙体材料和太阳能技术、地热技术、吊炕技术、火墙技术、藻汽等配套技术，建立了适合北方农村地域特点的建筑节能体系，节能效果显著。
获奖情况及鉴定结果
- 在2009年“挑战杯”吉林省大学生课外学术科技作品竞赛中荣获科技发明A类二等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该项目选题符合国家节能减排产业政策，结合北方寒冷地区秸秆综合利用和建筑节能的实际，多名研究生和本科生经过多年的研究，取得了创新性的研究成果。利用农业废弃物秸秆制成轻质、高强、保温性能好、抗冻融性能高、防火、防水、防渗、防虫鼠害、成本低廉的新型秸秆节能墙体材料，建立了适合北方农村地域特点的建筑节能体系，具有明显的创新性、先进性、实用性，利废节能，经济效益、社会效益和环境效益显著，市场发展前景广阔，是一项优秀的节能减排作品。
同类课题研究水平概述
- 无
