CN105332520A - 用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构及施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构及施工工艺，包括木楔子、绳网、玉米芯草泥浆及抹面层，所述的木楔子固定在生土窑居窑室局部土体塌落处的窑壁上，绳网固定在木楔子上，生土窑居窑室局部土体塌落处填充玉米芯草泥浆，所述的木楔子及绳网设置在玉米芯草泥浆内，玉米芯草泥浆外设置有抹面层。本发明是在生土窑居窑室局部土体塌落处预钉多个木楔子，木楔子间用草绳连接成绳网，在窑室局部土体塌落处、绳网及木楔子之间填充玉米芯草泥浆，通过玉米芯草泥浆降低了修复部位土体的重量，通过草绳与木楔子的拉结，将玉米芯草泥浆固定在局部土体塌落部位，提高修复土体与窑体的粘结，防止在重力作用下土体的再次塌落。

Description

用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构及施工工艺

技术领域：

本发明属于传统民居技术领域，具体涉及一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构及施工工艺。

背景技术：

传统生土窑居是我国黄土高原地区极具地方特色的一种居住形式，历史悠久，是我国传统民居的主要代表形式之一，是世界上少有的、最具地方特色的建筑，迄今已有数千年的历史，被称为人类居住文明的活化石。我国目前仍有3000万人口居住在窑居中，总建筑面积约为1.7亿m²。生土窑居具有因地制宜、施工简便、造价低廉、适应气候、可再生性强等特点。它深藏于土层之中，充分利用地下热能和覆土的储热能力，具有良好的保温、隔热、隔音、储能、调节洞室小气候的功能，符合生态原则，是天然的节能建筑。由于其具有易于就地取材、形式多样、结构使用寿命长等优势，与中国传统的农耕文化、自给自足的意识形态及生活方式相契合，传统生土窑居以其独特的生态优势，具有较高保护价值。

生土窑居是一种生土建筑，土又是一种多孔结构的建筑材料，而生土窑居的结构体系完全由挖凿成型的纯原状土拱体作为窑居的自支撑结构体系，没有栋梁支撑，也没有其他支护。由于生土窑居的土体中随机分布的节理和其自支撑结构形式，在干缩和温度应力循环作用下，生土窑居在使用过程中常常是带裂缝的。当窑脊以上的拱顶土体沿进深方向发生裂缝时，裂缝会导致拱顶土体的错动，很容易造成生土窑居窑室内部拱顶土体的塌落；另外在雨季，当空气比较潮湿或生土窑居拱顶覆土渗水时，由于窑洞黄土层中的含水量增大，土的重力密度增加，抗压、抗剪强度降低，土层变得重而弱，难以保持窑拱土体的整体稳定性，从而会引起窑洞内部土体的塌落。

当生土窑居窑室内部发生局部土体塌落，且塌落深度不大时，由于窑室没有发生整体破坏，且塌落部位不影响窑室内部土拱的传力路径，窑室可在修复后直接重新利用。目前，人们对这种局部土体塌落深度不大的破坏的处理方法，多是直接在局部塌落处回填泥浆并用泥浆抹面处理，这种处理方法虽然简单、容易操作，成本低廉，但是，由于泥浆自重较大，泥浆与原破损面粘结强度较低，在重力作用下修复部位土体很容易再次发生塌落。根据实地调研，生土窑居窑室土体的局部塌落是生土窑居在使用过程中较普遍存在的病害问题，而且传统生土窑居分布地区经济发展水平有限，施工技术水平低下，如何设计出操作简单、行之有效、经济性强、且能够有效防止回填修复部位再次塌落的施工工艺是修复窑室局部塌落的关键问题。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构及施工工艺，它是在生土窑居窑室局部土体塌落处预钉多个木楔子，木楔子间用草绳连接成绳网，在窑室局部土体塌落处、绳网及木楔子之间填充玉米芯草泥浆，最后再用普通泥浆抹面处理，通过玉米芯草泥浆降低了修复部位土体的重量，通过草绳与木楔子的拉结，将玉米芯草泥浆固定在局部塌落部位，使之与拱顶土体紧密连接，提高了修复土体与窑体的粘结，防止在重力作用下土体的再次塌落，其施工工艺优化合理，操作性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构，其中：包括木楔子、绳网、玉米芯草泥浆及抹面层，所述的木楔子固定在生土窑居窑室局部土体塌落处的窑壁上，绳网固定在木楔子上，生土窑居窑室局部土体塌落处填充玉米芯草泥浆，所述的木楔子及绳网设置在玉米芯草泥浆内，玉米芯草泥浆外设置有抹面层。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的抹面层为麦秸秆泥浆层或为水泥砂浆层。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的玉米芯草泥浆各组份重量比为：黄土：玉米芯：麦秸：石灰=4:2:1:0.5。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的木楔子钉入生土窑居窑室局部土体塌落处的窑壁内的深度不小于100mm。

一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构的施工工艺，其中：包括以下步骤：

第一步、施工前准备：

a、选取直径为3～8mm的草绳，将草绳在水中浸湿后待用；

b、制作长度不小于200mm，直径为10～30mm的木楔子待用；

c、选取完整、洁净的玉米芯，在水中浸湿后待用；

d、将发酵好的黄土粉碎筛细、准备麦秸秆、石灰、清水及所需工具；

第二步、木楔子与草绳的拼装

清理生土窑居局部土体塌落处及其周围土体，在清理过程中观察塌部位周围土体的裂缝，当裂缝细小或消失时，可停止清除，在清理后的土体上设置多个木楔子，木楔子之间通过草绳连接，草绳将木楔子连接后呈网状结构；

第三步、填充玉米芯草泥浆

a、将发酵好的黄土、玉米芯、麦秸秆、石灰按照重量比为4:2:1:0.5的比例混合均匀，然后加水搅拌制成玉米芯草泥浆；

b、将搅拌好的玉米芯草泥浆运送至施工现场，然后将玉米芯草泥浆涂抹填充到生土窑居局部土体塌落处；

第四步、抹面层施工

a、在发酵好的黄土中加入适量石灰及麦秸秆，并混合均匀，然后加水搅拌制成泥浆；

b、将搅拌好的泥浆运送至施工现场，对填充玉米芯草泥浆后的生土窑居局部土体塌落处进行抹面施工，泥浆干燥固化后形成抹面层；

至此完成用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落结构的施工。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：第二步、木楔子与草绳的拼装步骤中，清理生土窑居局部土体塌落处及其周围土体，清理区域面积至少为实际塌落面积的1.1倍。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：第二步、木楔子与草绳的拼装步骤中，在清理后的土体上设置多个木楔子，木楔子钉入土地内的长度不小于100mm，相邻两个木楔子之间的距离为50～100mm，木楔子尾端距离生土窑居窑室壁面20～30mm。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：第二步、木楔子与草绳的拼装步骤中，所述的木楔子尾部设置有沟槽，草绳设置在沟槽内。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：第三步、填充玉米芯草泥浆的b步骤中，玉米芯草泥浆填充生土窑居局部土体塌落处时，在玉米芯较少的部位，可直接将浸过水的玉米芯按入泥浆中。

本发明的有益效果为：

1、本发明是在生土窑居窑室局部土体塌落处预钉多个木楔子，木楔子间用草绳连接成绳网，在窑室局部土体塌落处、绳网及木楔子之间填充玉米芯草泥浆，最后再用普通泥浆抹面处理，通过玉米芯草泥浆降低了修复部位土体的重量，通过草绳与木楔子的拉结，将玉米芯草泥浆固定在局部塌落部位，使之与拱顶土体紧密连接，提高了修复土体与窑体的粘结，防止在重力作用下土体的再次塌落，其施工工艺优化合理，操作性强。

2、本发明采用玉米芯草泥浆填充生土窑居窑室局部土体塌落处，玉米芯的加入能够有效的降低泥浆的重量，从而降低了修复部位土体的重量，在与联结成网的绳网及钉入土体的木楔子相互配合，能够有效的防止再次塌落，且修复土体与窑室原土体牢固的连接在一起，形成一个整体结构，增强修复后窑室结构的整体性。

3、本发明钉入土体内的木楔子不仅有连接固定作用，其在玉米芯草泥浆内的部位还起到骨架作用，增强凝固后的玉米芯草泥浆的强度，本发明的玉米芯草泥浆内的玉米芯具有组织均匀、硬度适宜、韧性好、吸水性强等优点，在草泥浆干燥凝固后，玉米芯与其周围泥浆紧密连接，在草泥浆内也起骨架作用，不仅可以在使用过程中降低修复部位土体的含水率，也增强了凝固后的草泥浆的强度。

4、本发明施工后能够很好的使修复结构与窑室原结构紧密结合，浑然一体，隐蔽性较好，没有增加原结构的额外尺寸，利于保持原生土窑居结构的使用空间。

5、本发明结构简单、操作容易、施工工艺简单，可操作性强，施工安全性高，且取材方便，成本低，经济性较好，易于掌握及推广，有利于极具特色的传统生土窑居的传承与保护。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的平面结构示意图；

图3为本发明的木楔子的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3所示，一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构，包括木楔子1、绳网2、玉米芯草泥浆3及抹面层4，所述的木楔子1固定在生土窑居窑室局部土体塌落处的窑壁上，绳网2固定在木楔子1上，在生土窑居窑室局部土体塌落处填充玉米芯草泥浆3，所述的木楔子1及绳网2设置在玉米芯草泥浆3内，玉米芯草泥浆3外设置有抹面层4，抹面层4为麦秸秆泥浆层。所述的玉米芯草泥浆3各组份重量比为：黄土：玉米芯：麦秸：石灰=4:2:1:0.5。所述的木楔子1钉入生土窑居窑室局部土体塌落处的窑壁内的深度至少为150mm。

一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落结构的施工工艺，其中：包括以下步骤：

第一步、施工前准备：

a、选取直径为5mm的草绳，将草绳在水中浸湿后待用；

b、制作长度为300mm，直径为20mm的木楔子1待用；

c、选取完整、洁净的玉米芯，在水中浸湿后待用；

d、将发酵好的黄土粉碎筛细、准备麦秸秆、石灰、清水及所需工具；

第二步、木楔子1与草绳的拼装

清理生土窑居局部土体塌落处及其周围土体，清理区域面积为实际塌落面积的1.1倍，在清理后的土体上设置多个木楔子1，相邻两个木楔子1之间的距离为50mm，木楔子1钉入土地内的长度至少为150mm，木楔子1尾端距离生土窑居窑室壁面25mm，木楔子1之间通过草绳连接，木楔子1尾部设置有沟槽5，草绳设置在沟槽5内，草绳将木楔子1连接后呈网状结构，成为绳网2；

第三步、填充玉米芯草泥浆3

a、将发酵好的黄土、玉米芯、麦秸秆、石灰按照重量比为4:2:1:0.5的比例混合均匀，然后加水搅拌制成玉米芯草泥浆3；

b、将搅拌好的玉米芯草泥浆3运送至施工现场，然后将玉米芯草泥浆3涂抹填充到生土窑居局部土体塌落处；在玉米芯较少的部位，可直接将浸过水的玉米芯按入泥浆中。

第四步、抹面层4施工

a、在发酵好的黄土中加入适量石灰及麦秸秆，并混合均匀，然后加水搅拌制成泥浆；

b、将搅拌好的泥浆运送至施工现场，对填充玉米芯草泥浆3后的生土窑居局部土体塌落处进行抹面施工，泥浆干燥固化后形成抹面层4；

至此完成生土窑居局部土体塌落修复结构的施工。

要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构，其特征在于：包括木楔子（1）、绳网（2）、玉米芯草泥浆（3）及抹面层（4），所述的木楔子（1）固定在生土窑居窑室局部土体塌落处的窑壁上，绳网（2）固定在木楔子（1）上，生土窑居窑室局部土体塌落处填充玉米芯草泥浆（3），所述的木楔子（1）及绳网（2）设置在玉米芯草泥浆（3）内，玉米芯草泥浆（3）外设置有抹面层（4）。

2.根据权利要求1所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构，其特征在于：所述的抹面层（4）为麦秸秆泥浆层或为水泥砂浆层。

3.根据权利要求1所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构，其特征在于：所述的玉米芯草泥浆（3）各组份重量比为：黄土：玉米芯：麦秸：石灰=4:2:1:0.5。

4.根据权利要求1所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构，其特征在于：所述的木楔子（1）钉入生土窑居窑室局部土体塌落处的窑壁内的深度不小于100mm。

5.根据权利要求1~4任一项所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构的施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、施工前准备：

a、选取直径为3～8mm的草绳，将草绳在水中浸湿后待用；

b、制作长度不小于200mm，直径为10～30mm的木楔子（1）待用；

c、选取完整、洁净的玉米芯，在水中浸湿后待用；

d、将发酵好的黄土粉碎筛细、准备麦秸秆、石灰、清水及所需工具；

第二步、木楔子（1）与草绳的拼装

清理生土窑居局部土体塌落处及其周围土体，在清理过程中观察塌部位周围土体的裂缝，当裂缝细小或消失时，可停止清除，在清理后的土体上设置多个木楔子（1），木楔子（1）之间通过草绳连接，草绳将木楔子（1）连接后呈网状结构；

第三步、填充玉米芯草泥浆（3）

a、将发酵好的黄土、玉米芯、麦秸秆、石灰按照重量比为4:2:1:0.5的比例混合均匀，然后加水搅拌制成玉米芯草泥浆（3）；

b、将搅拌好的玉米芯草泥浆（3）运送至施工现场，然后将玉米芯草泥浆（3）涂抹填充到生土窑居局部土体塌落处；

第四步、抹面层（4）施工

a、在发酵好的黄土中加入适量石灰及麦秸秆，并混合均匀，然后加水搅拌制成泥浆；

b、将搅拌好的泥浆运送至施工现场，对填充玉米芯草泥浆（3）后的生土窑居局部土体塌落处进行抹面施工，泥浆干燥固化后形成抹面层（4）；

至此完成生土窑居局部土体塌落修复结构的施工。

6.根据权利要求5所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构的施工工艺，其特征在于：第二步、木楔子（1）与草绳的拼装步骤中，清理生土窑居局部土体塌落处及其周围土体，清理区域面积至少为实际塌落面积的1.1倍。

7.根据权利要求5所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构的施工工艺，其特征在于：第二步、木楔子（1）与草绳的拼装步骤中，在清理后的土体上设置多个木楔子（1），木楔子（1）钉入土地内的长度不小于100mm，相邻两个木楔子（1）之间的距离为50～100mm，木楔子（1）尾端距离生土窑居窑室壁面20～30mm。

8.根据权利要求5所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构的施工工艺，其特征在于：第二步、木楔子（1）与草绳的拼装步骤中，所述的木楔子（1）尾部设置有沟槽（5），草绳设置在沟槽（5）内。

9.根据权利要求5所述的用玉米芯草泥浆修复生土窑居局部塌落的结构的施工工艺，其特征在于：第三步、填充玉米芯草泥浆（3）的b步骤中，玉米芯草泥浆（3）填充生土窑居局部土体塌落处时，在玉米芯较少的部位，可直接将浸过水的玉米芯按入泥浆中。