CN106830811A - 一种生土复合材料及其墙体结构施工工艺 - Google Patents

一种生土复合材料及其墙体结构施工工艺 Download PDF

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陈金华
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B28/001—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing unburned clay
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

本发明提供一种生土复合材料及其墙体结构施工工艺，其中，该生土复合材料由黏土、植物纤维、植物油脂、生石灰、砂和水组成，上述成分按重量份计，配比如下：黏土200～500份，植物油脂20～50份，植物纤维0.5～2.0份，生石灰0～5份，砂500～1200份，水150～250份；本发明生土复合材料主要是以植物纤维、植物油脂、砂共同作为改性材料，植物纤维具有增强增韧作用，可提高生土复合材料的强度和抗震性，减小材料的收缩；植物油脂与黏土、生石灰混合使用，相互间产生的物理化学作用，使得复合材料比传统的由黏土和生石灰组成的石灰土强度更高，韧性更好；砂的作用主要是增加生土复合材料的体积稳定性，植物纤维、植物油脂、砂与黏土和生石灰一起，共同组成了生土复合材料。

Description

一种生土复合材料及其墙体结构施工工艺
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种生土复合材料及其墙体结构施工工艺。
背景技术
生土材料泛指未经过焙烧，仅经过简单加工的原状土质材料，用其建造的建筑称为生土建筑。我国生土建筑具有7000多年的历史。生土建筑充分发挥了就地取材和生土材料热稳定性、保温性能好的优势，为人类创造出了适宜的室内环境，同时生土材料还具有调湿、透气、防火、能耗低、造价低等特点，并且在服役结束后能够重新回归自然或直接再生利用。但是，传统生土材料的强度低、脆性大，耐水性差，致使生土建筑在抗震、抗水等方面存在先天性不足。还有关键一点是，传统生土材料多采用夯筑等工艺，建造方式落后，也限制了其在现代工程中的应用。近年来，世界各国建筑技术人员逐渐重新审视“生土”这一古老的建筑材料，并逐渐认识到生土材料是名副其实的节能、环保、绿色的建筑材料，但如何改善其抗震性，改进其施工工艺尚无更好的方法。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种生土复合材料，其具有抗震性好，生态环保，可降解复耕的优点。
更进一步，本发明还提供一种基于该生土复合材料的墙体结构的施工工艺
为了实现上述目的，本发明采用的技术手段是：
一种生土复合材料，该生土复合材料由黏土、植物纤维、植物油脂、生石灰、砂和水组成，上述成分按重量份计，配比如下：
黏土200～500份，植物油脂20～50份，植物纤维0.5～2.0份，生石灰0～5份，砂500～1200份，水150～250份组成。
进一步，所述植物油脂为桐油、树胶中的一种；或由桐油和树胶以任意比例复合而成。
更进一步，所述纤维为长度为20mm以内的木纤维、竹纤维或秸秆纤维中的一种或多种以任意比例混合。
更进一步，该生土材料由如下重量份的材料制成：
植物油脂30份，生石灰3份，植物纤维1份，黏土350份，水200份，砂800份组成。
更进一步，本发明提供一种利用上述生土复合材料进行生土复合材料墙体结构施工工艺，包括如下步骤：
A、将黏土充分混合均匀；将木纤维、竹纤维或秸秆纤维制成长度不超过20mm的纤维状，待用；
B、按照设计要求搭建、固定模板；
C、按照材料配比称量各种原材料，搅拌均匀至具有可塑性，得到生土复合浆料；
D、将搅拌好的生土复合浆料浇筑至模板中；
E、通过机械或振动工艺密实浆料；
F、将成型好的生土复合墙体材料养护至具有足够强度时拆模。
进一步，所述步骤B中还包括按设计要求预先在墙体中设置木或竹柱子的步骤。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明生土复合材料主要是以植物纤维、植物油脂、砂共同作为改性材料，植物纤维具有增强增韧作用，可提高生土复合材料的强度和抗震性，减小材料的收缩；植物油脂与黏土、生石灰混合使用，相互间产生的物理化学作用，使得复合材料比传统的由黏土和生石灰组成的石灰土强度更高，韧性更好；砂的作用主要是增加生土复合材料的体积稳定性，植物纤维、植物油脂、砂与黏土和生石灰一起，共同组成了生土复合材料。
2、通过采用如上组分,按照规定的配比称量、加水搅拌后，本发明生土复合材料具有一定的流动性，可完全采用现代混凝土施工机械与施工工法，利用现浇技术浇筑建造墙体，相对于传统生土材料采用夯筑、土坯砌筑等落后的施工工艺，本发明生土材料具有施工技术先进、生产效率高、施工质量好的特点。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明作进一步说明。有必要在此指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。
生土复合材料由黏土、植物纤维、植物油脂、生石灰、砂和水组成。
其中，植物油脂为桐油和树胶中的一种，或为桐油和树胶中的两种以任意比例复合而成。桐油和树胶均为市售产品。
植物纤维为长度为20mm以内的木纤维、竹纤维或秸秆纤维中的一种或多种以任意比例混合。木纤维和竹纤维既可以利用成材进行生产，也可以采用木材或竹材加工产生的边角料。利用秸秆生产纤维，正好可以减少秸秆焚烧带来的空气污染。
上述成分按重量份计，配比如下，以下配方中，单位为千克(kg)：
由表中试验结果可知，配方1～配方6的抗压强度基本在2.0MPa左右，基本满足《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006中A2等级的强度要求。蒸压加气混凝土是建筑工程中常用的墙体材料，本发明生土复合材料的强度基本满足墙体材料技术要求。
对比配方1的抗压强度为1.5MPa，与配方1～配方6相比，相差较多，抗折强度则只有0.09MPa，相差更大，出现这一结果的原因是对比配方1中没有掺加植物纤维，材料的脆性没有得到改善，导致材料抗压强度有一定降低，而抗折强度降低更多。
对比配方2的抗压强度为1.6MPa，抗折强度也只有0.15MPa，出现这一结果的原因是因为对比配方2中没有植物油脂，相同条件下生土复合材料的胶黏性不好，并且流动性差，不易密实，所以强度较配方1～配方6降低。
采用本发明配方所制得的生土复合材料，其不但具有抗震性好、生态环保、可降解复耕的优点，还可采用浇筑工艺浇筑为墙体，避免了现有生土材料只能采用夯筑或土坯砌筑建造墙体的弊端，其生产效率高、施工技术先进、施工质量好。
在将本发明配方所得的生土复合材料用于墙体结构施工工艺时，该施工工艺具体步骤如下：
A、将黏土充分混合均匀；将木纤维、竹纤维或秸秆纤维制成长度不超过20mm的纤维状，待用。
B、按照设计要求搭建、固定模板；需要时可按设计要求预先在墙体中设置木或竹柱子的步骤。
C、按配比称取原材料，并置于搅拌机中搅拌均匀至具有流动性、可塑性，得到生土复合浆料。
D、将步骤C搅拌好的生土复合浆料浇筑至模板中。
E、通过机械或振动工艺密实浆料。
F、将成型好的生土复合墙体材料养护至具有足够强度时拆模。
本发明生土材料可直接采用浇筑工艺建造成墙体，也可按照浇筑方式制作成生土复合砖或生土复合砌块。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种生土复合材料，其特征在于：该生土复合材料由黏土、植物纤维、植物油脂、生石灰、砂和水组成，上述成分按重量份计，配比如下：
黏土200～500份，植物油脂20～50份，植物纤维0.5～2.0份，生石灰0～5份，砂500～1200份，水150～250份。
2.根据权利要求1所述的生土复合材料，其特征在于，所述植物油脂为桐油、树胶中的一种；或由桐油和树胶以任意比例复合而成。
3.根据权利要求1所述的生土复合材料，其特征在于，所述纤维为长度为20mm以内的木纤维、竹纤维或秸秆纤维中的一种或多种以任意比例混合。
4.根据权利要求1～3所述的生土复合材料，其特征在于，该生土材料由如下重量份的材料制成：
植物油脂30份，生石灰3份，植物纤维1份，黏土350份，水200份，砂800份组成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述生土复合材料进行生土复合材料墙体结构施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、将黏土充分混合均匀；将木纤维、竹纤维或秸秆纤维制成长度不超过20mm的纤维状，待用；
B、按照设计要求搭建、固定模板；
C、按照材料配比称量各种原材料，搅拌均匀至具有可塑性，得到生土复合浆料；
D、将搅拌好的生土复合浆料浇筑至模板中；
E、通过机械或振动工艺密实浆料；
F、将成型好的生土复合墙体材料养护至具有足够强度时拆模。
6.根据权利要求5所述的生土复合材料墙体结构施工工艺，其特征在于，所述步骤B中还包括按设计要求预先在墙体中设置木或竹柱子的步骤。
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