本项目于2018年12月份结束，主要服务对象为绥化市乡镇住户，具体服务对象为绥化市肇东县五站乡农民，服务类型为技术咨询，具体服务内容为该乡农户修建自住稻草砖房提供技术咨询与指导，项目的主要成果为研究报告和专利证书。项目成员共5名，除本人外还有2名教师和两名在校生。本项目具体情况总结如下：

一、项目概况

1、项目研究的背景及意义

目前，我国正处于工业化和城镇化快速发展时期，2005年建设部统计，我国现有建筑总面积 400 多亿平方米，在未来十五年，中国每年新增建筑面积将约达 18 亿至 20亿平方米。在巨大的需求量面前，能源短缺的问题日益突显。稻草，是一种常见的农业废弃物、为一年生可在生能源。稻草在光合作用过程中对二氧化碳吸收量要高于稻草砖的制作及运输过程中二氧化碳的释放量。将稻草砖作为建筑材料，有利于可持续减少建筑工业二氧化碳的排放，即便是房屋发生毁坏后，稻草砖也可从其它建筑材料中分离出来，以作他用。所以说，稻草砖是一种绿色的、经济的、“可持续发展”的建筑材料。稻草砖的开发及其在建筑中的应用，既涉及到可再生资源高效利用和整个生态系统中的环境安全等可持续发展问题，又涉及到人们生活系统中的家居温暖和环境清洁，逐步成为农业、建筑业、社会经济可持续发展的必然要求。

东北地区作为中国重大粮食基地之一，水稻产量大，因而稻草的产量较大，现时期给人们带来了一定的负担，继续用传统的焚烧办法处理稻草会产生过量的二氧化碳，造成空气指数低下，给生态环境造成重大影响，甚至威胁高速公路上的交通安全。结合东北地区稻草资源丰富的实际情况，经过反复的试验，研制出符合东北区域特点的绿色环保建筑墙体材料——稻草砖。

由于普通稻草砖防腐、防潮、防火等性能较差，并没有被广泛的应用，为了克服普通稻草砖的这些缺点，研发出改性节能稻草砖，即在普通稻草砖中加入由数种适量的无机重金属离子配伍，辅助以分散剂、稳定剂等无机成分，研制开发出高科技新型低碳建筑材料——改性节能稻草砖，替代传统的墙体材料——实心黏土砖。该材料轻质、保温、隔热、隔声、防火、耐酸碱、节能、节土、环保，可有效地防止普通稻草砖的腐、潮、火、鼠、虫害的发生，性能优异，发展前景广阔。

2、项目主要研究内容

本项目通过大量的实验，对普通稻草砖进行改性研究，改性内容主要包括防腐性能研究和防潮性能研究两个方面，改性后对其进行防火性能研究，具体实施过程如下：

1） 防腐性能研究：通过防腐试验测试稻草砖的防腐性能，即一般采用试件的质量损失来衡量腐朽的严重程度试验，试验采用普通稻草砖和改性节能稻草砖两种试件进行对比分析。其中，在改性节能稻草砖中加入适量浓度的硫酸铜溶液作为防菌剂，来抑制细菌的生长。

2） 防潮性能研究：将稻草浸在雨水中，制成常规稻草砖和改性稻草砖（加入适量浓度的硫酸铜溶液和石灰）两种试件，并在两种稻草砖试件表面涂覆厚度为30～70 mm的无机材料涂层，研究当雨水浸入时，两种发腐、发霉的稻草砖试件的承压强度。

3） 防火性能研究：对抹灰后的普通稻草砖和改性节能稻草砖墙进行防火性能测试，研究其防火性能。

3、研究结论

经过实验研究，得到对改性节能稻草砖防腐性能、防潮性能以及防火性能进行分析的结果，具体内容如下：

1）防腐性能分析

A．稻草砖墙体试件的在湿度高、通风条件差的条件下更易变质、发生霉变反应；相同条件下，含水率高的稻草砖墙体更易变质、发生霉变反应，若要稻草砖墙体具有良好的耐久性，对其含水率的要求更高。

B．良好的通风，有利于稻草砖中水分的挥发，含水率降低，减少霉变的可能性；少量的氧气有利于稻草砖霉变反应的发生；在稻草砖的霉变反应中，含水率或湿度的作用要大于氧气含量影响。

C．稻草砖及稻草砖墙发生霉变最关键的因素在于稻草砖的湿度。良好的通风条件亦是通过影响稻草砖内水分的挥发来，间接影响其霉变反应。

D．改性节能稻草砖中加入浓度为0.5%的硫酸铜溶液作为防菌剂时，防腐性能最佳。

2）防潮性能分析

将常规稻草砖用防菌剂处理后，加入适量的石灰作防潮剂，并在其表面涂抹无机材料涂层，发现被雨水侵入的改性节能稻草砖的承压强度并没有明显地降低，而相同条件下的普通稻草砖则出现腐潮现象，承压强度严重下降。

3）防火性能分析

经试验发现，稻草砖墙的导热系数是粘土砖墙的1/7，是普通混凝土墙的1/14，说明稻草砖墙的隔热保温性能良好，优于粘土砖墙和普通混凝土墙；草砖房比普通砖房节省采暖能耗68%；非承重草砖墙体具有良好的耐火性能，其耐火极限不低于3.0 h。

通过对其防腐性能、防潮性能以及防火性能进行分析，得出改性节能稻草砖较普通草砖具有更加优异的性能。改性节能稻草砖研制成功后，项目组去绥化市通过和有建造稻草砖房意向的五站镇住户进行沟通后，决定为他们提供技术咨询服务，由于用户地基处理进度较慢，再加上天气寒冷等原因导致本项目结束时，还没有进行墙体的施工。

4、项目成果的创新点、先进性

在普通稻草砖中加入浓度为0.5%的硫酸铜溶液及石灰，并在稻草砖表面挂网涂覆30-70mm厚的水泥砂浆涂层，从而可以克服当雨水侵入发霉、发腐时稻草砖承压强度降低、稻草砖填充墙体时常出现裂缝、雨水喷溅等难题，既解决了墙体等部位的潮湿问题，又抑制了真菌等微生物滋生问题，使稻草砖更加坚固，可以有效的防止稻草砖失效。通过对其防腐性能、防潮性能以及防火性能进行分析，得出改性节能稻草砖较普通草砖具有更加优异的性能。该种稻草砖材料轻质、保温、隔热、隔声、防火、耐酸碱、节能、节土、环保，可有效地防止普通稻草砖的腐、潮、火、鼠、虫害的发生，性能优异，是一种新型节能建筑材料，值得在东北农村地区进行大范围推广。

5、项目应用领域，经济效益和社会价值

该种稻草砖材料轻质、保温、隔热、隔声、防火、耐酸碱、节能、节土、环保，可有效地防止普通稻草砖的腐、潮、火、鼠、虫害的发生，性能优异，可以替代农村建房常见材料——黏土砖，发展前景广阔。

经济效益分析：稻草砖的生产主体原料为稻草、秸秆等农业废料，几乎无原料成本。除生产过程中的用电和人工花费以及防腐防潮试剂，几乎无其他方面需要生产成本，出售所获盈利基本为净利润。

社会价值：目前，我国正处于工业化和城镇化快速发展时期，2005年建设部统计，我国现有建筑总面积 400 多亿平方米，在未来十五年，中国每年新增建筑面积将约达 18 亿至 20亿平方米。在巨大的需求量面前，能源短缺的问题日益突显。稻草，是一种常见的农业废弃物、为一年生可在生能源。稻草在光合作用过程中对二氧化碳吸收量要高于稻草砖的制作及运输过程中二氧化碳的释放量。将稻草砖作为建筑材料，有利于可持续减少建筑工业二氧化碳的排放，即便是房屋发生毁坏后，稻草砖也可从其它建筑材料中分离出来，以作他用。所以说，稻草砖是一种绿色的、经济的、“可持续发展”的建筑材料。稻草砖的开发及其在建筑中的应用，既涉及到可再生资源高效利用和整个生态系统中的环境安全等可持续发展问题，又涉及到人们生活系统中的家居温暖和环境清洁，逐步成为农业、建筑业、社会经济可持续发展的必然要求。

二、工作总结报告

本项目研究时间为两年，我把项目组的工作情况总结如下：由于本试验采用当年新鲜稻草制作的稻草砖进行研究，因此，在2017年10月份，项目组的成员才开始进行正式试验研究。试验前期项目组的老师一起研究制定试验方案，并进行讨论，逐步确定试验最终方案。试验过程持续了近十二个月，正好贯穿在大家的上课及期末阶段及两个假期。为了不耽误大家上课和备课并且还要尽量保证试验项目时刻处于进行状态，为此，项目组的老师们建立了“分工负责、轮流试验、按时交流讨论”的机制。具体实施过程中，重点步骤比如进行稻草砖的承压强度试验时，保证两人同时进行试验，互相监督、提醒，以免小失误的产生；相对简单的步骤比如称量腐朽稻草砖的质量损失时，则由单人完成，不必耽误其余成员工作时间。项目组成员们通过这样的一种创新机制，即锻炼了科研能力又提高了效率。同时，大家在做试验时会定期对数据进行整理与补充，对各组数据进行严格校对，以确保试验数据的正确性和完整性，保证数据真实有效。大家互相学习共同进步，遇到问题时还临时组成小组进行讨论，并就试验中遇到的难点积极请教高人或者去图书馆或者网上查询资料。试验之余，大家还按时交流讨论稻草砖的防腐、防潮性能，以发现其中规律，从而成功研制出改性节能稻草砖，并于2017年11月份成功申请实用新型专利“一种防腐防潮稻草砖”。大家于2018年10月完成本项目所有工作包括结题报告、市场调研报告以及商业计划书等，这是全体项目组成员共同努力的结果。

然而，项目实施过程中仍然存在一些问题，主要包括：1）传统草砖房多使用水泥砂浆作为抹灰层，本项目也采用水泥砂浆作为抹灰层，而经实例发现，水泥砂浆抹灰层在抵抗温差产生的应力作用时没有优势，一旦出现裂缝，情况会越来越严重，因此，这种抹灰方案在东北地区不适用；2）试验所采用的防腐剂是化学药品，接触虽然无毒，但是不小心污染食物被人食用之后，过量的硫酸铜会造成中毒反应，因此，应该对其进行改进。

针对本项目发现的问题，今后进行该方向的课题研究时应该从两个方面入手：1）进一步研究稻草砖墙体使用的抹灰材料，改进抹灰材料的性能，使其能够与草砖更好地粘结在一起，能够更好地抵抗温差，并具有良好的渗透性；2）从天然防腐剂着手，检验其对稻草砖防腐效果，研制改良稻草砖，测试其基本性能。