混凝土材料是当今工程建设中用量最大、应用范围最广的工程材料。在混凝土中掺加纤维则是近些年迅速发展的一种材料复合技术。
Hempcrete(工业大麻混凝土,也常被称为汉麻混凝土)是一种独特的建筑材料,是生物纤维(如大麻)和矿物粘合剂(石灰)的复合材料。这些成分与水掺杂在一起后,石灰粘合剂和水发生化学反应,导致粘合剂凝固并将粘合的颗粒粘在一起。如今,这种材料也被普遍称为“粘合纤维素绝缘材料”。
当粘合剂固化、水分蒸发并且混合物干燥后,麻制混凝土材料便生成了。与许多建筑复合材料(如混凝土,砂浆和石膏)不同的是,混凝土中的粘合剂并非用于填充大麻颗粒间的空隙,而是涂覆颗粒并使它其彼此粘黏,这样一来,这种混凝土材料也拥有了高度的可透气性。
Hempcrete是一种轻量的水泥状材料,它是混凝土重量的八分之一,但却是混凝土强度的十倍。这种麻凝土在热性能、结构和湿气处理性能方面都十分理想,可谓是一种优质的建筑保温材料。最重要的是,根据混合材料量的调整,该混凝土可广泛用于屋顶、墙壁或板坯绝缘等方面。
Hempcrete工艺配方
一、原材料准备
1. 水泥:按照一定比例准备好所需的水泥。根据不同的工程要求,可以选择不同强度等级的水泥。
2. 骨料:骨料是混凝土中的主要组成部分,通常使用石子、河砂等作为骨料。根据不同的工程要求,可以选择不同粒径的骨料。
3. 水:根据混凝土的配合比确定所需的水量。通常情况下,混凝土中的水量为水泥质量的一半左右。
4. 汉麻纤维:选择适当长度的汉麻纤维,通常将纤维长度控制在20mm左右。
二、配合比设计
1. 确定水泥和骨料的比例。一般来说,水泥和骨料的比例为1:3,即水泥的质量是骨料的三倍。
2. 确定水泥和水的比例。水泥和水的比例通常为1:0.5,即水泥的质量是水的一半。
3. 确定纤维的用量。根据混凝土的强度要求和施工条件,确定汉麻纤维的用量。通常情况下,纤维的用量为混凝土总重量的0.5%至1%。
三、配制过程
1. 首先将水和水泥充分搅拌均匀,形成均匀的水泥浆状物。
2. 在水泥浆中加入适量的骨料,搅拌均匀,形成均匀的骨料浆状物。
3. 在骨料浆中加入汉麻纤维,搅拌均匀,使纤维分散均匀。
4. 将上述混合物搅拌均匀,形成汉麻混凝土。
5. 将混凝土倒入模具中,用振动器进行振实,使混凝土充分密实。
6. 待混凝土凝固后,进行养护,保持适宜的湿度和温度,促进混凝土的强度发展。
四、施工注意事项
1. 在配制汉麻混凝土时,应控制好水泥和水的比例,以免过多或过少,影响混凝土的强度和耐久性。
2. 施工过程中,应注意控制好纤维的分散均匀性,避免纤维团块的形成。
3. 在养护过程中,应注意保持适宜的湿度和温度,避免混凝土过早干燥或过湿,影响混凝土的强度发展。
英国国家农业联盟(NFU)在《农业2040年目标:实现净零碳》的报告中敦促农民种植工业大麻,用于建造工业大麻纤维混凝土建筑。原因在于工业大麻在田间生长时吸收二氧化碳,秸秆被切碎并凃在由工业大麻、石灰和水混合制成的混凝土墙壁上之后,仍可继续吸收二氧化碳。