CN105507605B - 一种生土建筑墙体的加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种生土建筑墙体的加固方法，包括如下步骤：1)打磨生土墙体，使其平整；2)在墙面上选择粘贴位置；3)在选择的墙面的粘贴位置上涂刷水玻璃；4)配置粘结剂，用粘结剂填补墙面裂缝和凹坑，并将粘结剂涂抹在已刷水玻璃的墙体表面，涂抹后找平；5)将布条浸在水玻璃中，浸透后拧干展平，再将布条粘在步骤4)中涂有粘结剂的墙体表面，布条间要相互搭接；6)待步骤5)中的粘贴布条处的墙体表面的粘结剂变硬时，在布条表面涂抹粘结剂，之后将表面刮平，布条与上下层粘结剂形成夹心层；7)待步骤6)中布条表面的粘结剂硬化后，粉刷墙体。该方法能提高生土墙体的整体性、抗侧刚度及墙体延性，能明显的提高生土建筑的抗震能力。

Description

一种生土建筑墙体的加固方法

技术领域

本发明涉及结构加固技术领域。更具体地，涉及一种生土建筑墙体的加固方法。

背景技术

生土建筑是指主要用未焙烧而仅作简单加工的原状土为材料营造主体结构的建筑，是一种最古老而迄今还一直被广泛使用着的建筑类型，几乎遍及全球。但是，受到材料力学强度的限制，生土结构房屋，无论是土坯房还是夯土房，都不可避免的有抗震性差的问题。加上目前使用的生土结构房屋大多分布于农村、欠发达地区，生土建筑的施工建造、日常维护条件不足，更削弱了建筑的抗震能力，在地震中往往破坏严重，危及居民生命和财产。

目前，已有一些较成熟的技术能够提高生土建筑的结构强度，包括法国的PISE技术、加筋土墙的设计、异形土坯砖的设计等等。但是这些技术主要是针对新建的生土建筑，不适用于现役生土房屋的加固。专门针对现役生土房屋进行加固的方法较少，目前已有的方法包括灌浆加固、钢筋网表面加固等。然而灌浆加固对设备要求严格，造价昂贵，多用于古建筑保护，不适宜在生土民居中推广使用；铁丝网表面加固虽能取得一定的加固效果，但其施工工艺复杂，造价高，难以作为经济、简便、易行的技术进行普及推广。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种生土建筑墙体的加固方法，该方法能提高生土墙体的整体性、抗侧刚度及墙体延性，能明显的提高生土建筑的抗震能力。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种生土建筑墙体的加固方法，包括如下步骤：

1)对凹凸不平的生土墙体内外表面适当打磨，使其基本平整；

2)选定粘贴加固方式，按需求将用于加固的布条裁剪成需要的宽度和长度，根据布条宽度和粘贴位置在内外墙面上弹线，指明粘贴位置；

3)将高模数液态水玻璃刷在粘贴位置上，并向弹线两侧各拓宽5-10公分。反复刷几次；

4)现场配制好粘结剂，用该粘结剂填补土墙裂缝，填补完毕后，将粘结剂涂抹在已刷水玻璃的位置，填补墙面凹坑，适当找平；

5)用高模数液态水玻璃浸透布条，拧干后展平，将布条粘在所涂粘结剂表面，布条间要有一定的搭接长度，用刮刀沿粘贴方向反复刮布条，保证粘贴平整；

6)待底层粘结剂稍有硬度时，在布条上涂抹粘结剂，使上下层粘结剂与布条形成夹心层，并将表面刮平；

7)待表层粘结剂硬化后，粉刷内外层。

优选地，步骤2)中所述粘贴位置优选从墙面自上而下有间隔的水平粘贴位置。粘贴位置的选择就是粘贴加固方式的选择，在本发明中，粘贴加固方式可以为从墙面自上而下有间隔的水平粘贴，或有固定间隔的斜向交叉粘贴。考虑施工简易性和布条自封闭效果；内外墙面的粘贴位置要保证在同一水平位置；山尖墙的粘贴位置可以顺着墙体的走向为斜向，纵横墙体交接处的粘贴位置可以为斜向。

为达到良好的粘贴效果，步骤3)所述水玻璃宜为为高模数碱金属水玻璃。优选地，水玻璃模数为3.0-3.7。

为达到良好的粘贴效果，步骤4)所述涂抹在已刷水玻璃墙体表面的粘结剂应有一定的厚度；优选的，该层的厚度为5-8mm。

步骤5)所述布条选自雨篷布、厚帆布、厚牛仔布、玄武岩纤维布或碳纤维布中的一种或几种；由于加固用的布条自身的抗拉强度影响整体的加固效果，为使加固用的布条充分发挥材料强度，优选地，所述布条选自雨篷布或厚帆布。

布条过窄会降低加固效果，因此步骤5)所述布条的宽度大于10cm；为使施工方便且为达到良好的加固效果，优选地，所述布条宽度为15-20cm。

布条的搭接长度过短会降低加固效果，为使加固用的布条充分发挥材料强度，优选地，步骤5)所述布条间相互搭接的长度为布条宽度的4-5倍。

为达到良好的加固效果，优选地，步骤6)所述布条表面涂抹的粘结剂厚度为5-8mm。

为达到良好的加固效果，优选地，步骤6)所述夹心层的厚度为15-20mm。

本发明所选用的粘结剂为专用的自配制粘结剂。所述粘结剂包含如下重量份的组分：水玻璃、建筑用砂和固化剂，所述水玻璃：建筑用砂：固化剂的重量比为1:2.3-3.0:0.05-0.22。

所述水玻璃的模数范围为2.6-3.7、波美度为35度-45度；所述水玻璃选自钠水玻璃、钾水玻璃或锂水玻璃；优选地，所述水玻璃的模数范围为3.1-3.5。

所述建筑用砂选用粒径在0.2mm-1mm级配均匀的砂。

所述固化剂选自氟硅酸钠、磷酸硅、聚合磷酸铝、氯化镁或氯化铝中的一种或几种；优选地，所述固化剂为氟硅酸钠。

该粘结剂1天定型，3天达到50％强度，15天达到80％强度，20天达到最大强度。温度高时，粘结剂会提前1-2天达到预期强度；温度低时，会延后1-2天达到预期强度。

本发明方法中，纵横墙交接位置，应多粘贴布条作局部加强。加固部位的布条宜采用X形斜向交叉粘贴；根据房屋实际破损情况，可适当通过增加布条层数提高抗震等级。优选的，粘贴两层布条。

本发明的有益效果如下：

1.本发明对原有结构扰动小，特别适合于正在使用中的生土建筑。

2.本发明采用的材料均能就地取材，环保经济。

3.本发明安全可靠、施工简便快速，无需养护等要求，能实现“一天施工，隔天入住”。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为某生土房屋双层布条水平粘贴加固示意图；

图2为粘贴位置剖面图。

图中，1-加固内墙面的水平粘贴位置，2-加固山尖墙的斜向粘贴位置3-加固纵横墙交接处的粘贴位置，4-加固外墙面的水平粘贴位置，5-土墙，6-粘贴加固层(夹心层)，7-加固用的布条，8-粘结剂。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

一栋实验室内建造的单层单开间夯土房屋1#，长2.6m，宽2.4m，高2.2m，山尖墙高0.6m，墙厚0.6m。主要采用双层水平粘贴方式加固。加固示意图如图1，2所示。该方法按以下步骤施工：

1.对凹凸不平的生土墙体5内外表面适当打磨，使其基本平整；

2.选择粘贴方式，用于粘贴的雨篷布裁剪成20cm宽。在内外墙面上弹线，弹线宽度为20cm，该区域为粘贴位置，内外墙面的粘贴位置保持在同一水平位置，如图1中的1和4所示，山尖墙的粘贴位置可以顺着墙体的走向为斜向，如图1中的2所示，纵横墙体交接处的粘贴位置可以为斜向，如图1中的3所示。

3.将模数3.3的液态水玻璃刷在弹线区域内，并向弹线两侧各拓宽5公分，即刷涂区域宽为30cm。反复刷3次，以保证水玻璃有一定的渗透深度；

4.现场配制好粘结剂8，用该粘结剂填补土墙裂缝。填补完毕后，将粘结剂涂抹在已刷水玻璃的位置，填补墙面凹坑，适当找平。

称取模数为3.5、波美度35度的钠水玻璃100克，建筑用细砂250g，氟硅酸钠粉末15g。将氟硅酸钠粉末与细砂混合，搅拌1min至混合均匀。将钠水玻璃倒入，搅拌至混合均匀制得粘结剂。

5.用步骤2中的液态水玻璃浸透布条，拧干后展平。将布条粘在所涂粘结剂表面。布条的搭接长度为1m。用刮刀沿粘贴方向反复刮布条，保证粘贴平整。

6.待底层粘结剂稍有硬度时，在布条7上涂抹粘结剂，涂抹粘结剂的厚度为5mm，使上下层粘结剂与布条形成夹心层6，并将表面刮平。

7.待表层粘结剂硬化后，采用石灰粉刷内外层，加固完毕。

实施例2

一栋实验室内建造的单层单开间夯土房屋，长2.6m，宽2.4m，高2.2m，山尖墙高0.6m，墙厚0.6m。主要采用双层水平粘贴方式加固。加固示意图如图1，2所示。该方法按以下步骤施工：

1.对凹凸不平的生土墙体内外表面适当打磨，使其基本平整；

2.选择粘贴方式，用于粘贴的碳纤维布裁剪成18cm宽。在内外墙面上弹线，弹线宽度为20cm，该区域为粘贴位置。内外墙面的粘贴位置保持在同一水平位置，山尖墙的粘贴位置可以顺着墙体的走向为斜向，纵横墙体交接处的粘贴位置可以为斜向。

3.将模数3.3的液态水玻璃刷在弹线区域内，并向弹线两侧各拓宽8公分，即刷涂区域宽为34cm。反复刷3次，以保证水玻璃有一定的渗透深度；

4.现场配制好粘结剂，用该粘结剂填补土墙裂缝。填补完毕后，将粘结剂涂抹在已刷水玻璃的位置，填补墙面凹坑，适当找平。

称取模数为3.6、波美度40度的钠水玻璃100克，建筑用细砂250g，聚合磷酸铝粉末15g。将氟硅酸钠粉末与细砂混合，搅拌1min至混合均匀。将钠水玻璃倒入，搅拌至混合均匀制得粘结剂

5.用步骤2中的液态水玻璃浸透布条，拧干后展平。将布条粘在所涂粘结剂表面。布条的搭接长度为40cm。用刮刀沿粘贴方向反复刮布条，保证粘贴平整。

6.待底层粘结剂稍有硬度时，在布条上涂抹粘结剂，涂抹粘结剂的厚度为8mm，使上下层粘结剂与布条形成夹心层，并将表面刮平。

7.待表层粘结剂硬化后，采用石灰粉刷内外层。加固完毕。

实施例3

一栋实验室内建造的单层单开间夯土房屋，长2.6m，宽2.4m，高2.2m，山尖墙高0.6m，墙厚0.6m。主要采用双层水平粘贴方式加固。加固示意图如图1，2所示。该方法按以下步骤施工：

1.对凹凸不平的生土墙体内外表面适当打磨，使其基本平整；

2.选择粘贴方式，用于粘贴的厚帆布裁剪成15cm宽。在内外墙面上弹线，弹线宽度为20cm，该区域为粘贴位置。内外墙面的粘贴位置保持在同一水平位置，山尖墙的粘贴位置可以顺着墙体的走向为斜向，纵横墙体交接处的粘贴位置可以为斜向。

3.将模数3.3的液态水玻璃刷在弹线区域内，并向弹线两侧各拓宽10公分，即刷涂区域宽为30cm。反复刷3次，以保证水玻璃有一定的渗透深度；

4.现场配制粘结剂，用该粘结剂填补土墙裂缝。填补完毕后，将粘结剂涂抹在已刷水玻璃的位置，填补墙面凹坑，适当找平。

称取模数为3.7波美度45度的钠水玻璃100克，建筑用细砂250g，氯化镁粉末10g。将氟硅酸钠粉末与细砂混合，搅拌1min至混合均匀。将钠水玻璃倒入，搅拌至混合均匀制得粘结剂。

5.用步骤2中的液态水玻璃浸透布条，拧干后展平。将布条粘在所涂粘结剂表面。布条的搭接长度为60cm。用刮刀沿粘贴方向反复刮布条，保证粘贴平整。

6.待底层粘结剂稍有硬度时，在布条上涂抹粘结剂，涂抹粘结剂的厚度为6mm，使上下层粘结剂与布条形成夹心层，并将表面刮平。

7.待表层粘结剂硬化后，采用石灰粉刷内外层。加固完毕。

实验室中建造与该夯土房屋同样规格和大小的未加固夯土房屋2#，作为对照组。将实施例1中加固的1#和未加固的2#房屋进行振动台试验。试验中选用EI-Centro波作为振动台台面激励输入。未加固夯土房屋模型在7度中震作用下出现裂缝，在8度大震下墙体开裂严重，失去承载能力。而加固后的模型在9度大震作用下依然完好。该试验结果表明该加固方法切实有效，抗震加固效果明显。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种生土建筑墙体的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)打磨生土墙体，使其平整；

2)在墙面上选择粘贴位置；

3)在选择的墙面的粘贴位置上涂刷水玻璃；

4)配置粘结剂，用粘结剂填补墙面裂缝和凹坑，并将粘结剂涂抹在已刷水玻璃的墙体表面，涂抹后找平；

5)将布条浸在水玻璃中，浸透后拧干展平，再将布条粘在步骤4)中所述涂有粘结剂的墙体表面，所述布条间要相互搭接；

6)待步骤5)中的粘贴布条处的墙体表面的粘结剂变硬时，在所述布条表面涂抹粘结剂，之后将表面刮平，布条与上下层粘结剂形成夹心层；

7)待步骤6)中布条表面的粘结剂硬化后，粉刷墙体；

步骤2)中所述粘贴位置从墙面自上而下有间隔的水平粘贴位置；

步骤5)所述布条间相互搭接的长度为布条宽度的4-5倍；

所述粘结剂包含如下重量份的组分：水玻璃、建筑用砂和固化剂，所述水玻璃：建筑用砂：固化剂的重量比为1:2.3-3.0:0.05-0.22。

2.根据权利要求1所述的加固方法，其特征在于：步骤3)所述水玻璃为高模数碱金属水玻璃，所述水玻璃的模数值为3.0-3.7。

3.根据权利要求1所述的加固方法，其特征在于：步骤4)所述涂抹在已刷水玻璃墙体表面的粘结剂的厚度为5-8mm。

4.根据权利要求1所述的加固方法，其特征在于：步骤5)所述布条选自雨篷布、厚帆布、厚牛仔布、玄武岩纤维布或碳纤维布。

5.根据权利要求4所述的加固方法，其特征在于：步骤5)所述布条选自雨篷布或厚帆布。

6.根据权利要求1所述的加固方法，其特征在于：步骤5)所述布条的宽度大于10cm。

7.根据权利要求1所述的加固方法，其特征在于：步骤5)所述布条的宽度为15-20cm。

8.根据权利要求1所述的加固方法，其特征在于：步骤6)所述布条表面涂抹的粘结剂厚度为5-8mm。

9.根据权利要求1所述的加固方法，其特征在于：步骤6)所述夹心层的厚度为15-20mm。