水泥作为目前世界上建筑行业最基础的材料,在水利工程中也是不可或缺的材料。在生产水泥的过程中会产生大量的二氧化碳气体,对环境造成了很大的危害。建筑材料改革与建筑节能迫在眉睫,研制新型节能环保材料已成为材料科研工作者的主要任务。目前发展绿色环保的高性能耐久的混凝土,是通过不断外掺添加剂和混合材料来开发研究的。研究绿色环保混凝土成为当今的新型课题,我国作为世界上的农业大国每年水稻、小麦生产量大,开发研究潜力巨大。将稻壳通过高温限氧裂解后能够生产出稳定的富碳物质生物炭,生物炭是一种公认的最有效的固碳材料,由于其高温裂解后特有的结构不仅使加水泥基材料的保温隔热性能提升、耐久性增强,更为将生物炭用作建筑材料提供了无限的潜力。生物炭的掺入能够提高生物炭水泥试块本身的密实度使得整个试块结构变得致密化,还能提升试块的保温性能,节约了水泥的用量,同时可以减少环境污染、节约资源对经济的发展有着重要的意义。本文探讨了生物炭添入水泥砂浆中提高砂浆的力学性能和导热性能的可能性。通过将不同种类、不同掺入比、不同养护条件的生物炭掺入水泥基材料对其制备出的试块做力学和热学性能试验开展研究。主要工作如下。(1)研究了以松木、小麦、水稻为原材料制备出的生物炭。通过对三种生物炭的产率、灰分含量、p H值得出结论生物炭的产率随着裂解温度的升高产率下降,三种生物炭的灰分含量随着裂解温度的升高呈现逐渐增大的趋势,随着裂解温度的升高,生物炭的碱性增强,生物炭内的挥发物质不断溢出,碳骨架结构逐渐明显,孔隙结构越来越清晰完善。(2)研究了不同种类生物炭掺入水泥后三种不同生物炭掺入水泥材料中对其性能的影响,通过抗压试验和热导试验测试生物炭水泥试块的抗压强度、热导率和热扩散系数。试验选用三种生物炭三个温度两个掺入量做出分析,选出水稻材料作为下一步试验。(3)研究了水稻秸秆生物炭水泥试块标准养护、干燥条件下养护、洒水养护三种养护条件下水稻生物炭以1%、5%、10%加入水泥试块中,测试其性能变化。并通过微观表征探究了水稻生物炭影响水泥基材料的机理。