CN110482954A

CN110482954A - 一种适用于薄壁夯土墙体的土料及其应用

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Publication number: CN110482954A
Application number: CN201910815071.XA
Authority: CN
Inventors: 穆钧; 蒋蔚; 顾倩倩; 詹林鑫; 崔大鹏; 叶成龙; 李广林; 陈太鹏; 杨雪红; 周健
Original assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Current assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2019-11-22

Abstract

本发明属于建筑领域，具体涉及一种适用于薄壁夯土墙体的土料，由包括如下体积份的原料制备而成，土3～4份，砂3～7份，水泥0.3～0.6份，水0.7～1.5份，短纤维0.003～0.006份。采用本发明所述的土料可制备得到厚度在10cm以下的生土墙体，其强度满足要求，不掉渣，无裂缝，在夯筑的过程中通过调整不同土料层的颜色，可得到具有不同纹理的墙体，可用作薄壁装饰墙。

Description

一种适用于薄壁夯土墙体的土料及其应用

技术领域

本发明属于建筑领域，具体涉及一种适用于装饰的薄壁夯土墙体的土料及其制备方法。

背景技术

生土材料建筑是中华民族历史文明的佐证与瑰宝，也是祖先留给我们丰富遗产中一个重要的内容。具有造价低廉，冬暖夏凉，节省能源；融于自然，等优点。夯土建筑是使用最广泛的一种生土建造工艺，但是由于夯土墙体过于厚重，仅在乡村地区使用广泛，很难在城市环境中大量使用。

随着绿色可持续发展理念的出现，生土材料逐渐被大家认可和使用，其中夯土这种建造工艺以它独特的肌理被广泛使用。但由于它过于厚重，很难仅仅作为装饰在室内使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于做薄壁夯土墙的土料，采用本发明所述的土料可制备得到厚度在7-10cm的生土墙体，进一步在夯筑的过程中通过调整不同土料层的颜色，可得到具有不同纹理的外表美观的薄壁装饰墙。

本发明所述的薄壁装饰墙由包括如下重量份的原料制备而成：土3～4份，砂3～7份，水泥0.3～0.6份，水0.7～1.5份，短纤维0.003～0.006份。

传统的夯土墙的厚度一般为40～60cm，将其做成薄壁夯土墙存在的最大的问题是厚度减小后墙体的强度减小易引起破裂。为解决上述问题，本发明对制备夯土墙的土料组成进行了优化，选择上述种类和上述重量份的原料，可有效地提高薄壁夯土墙的强度，防止掉渣，进一步将其制备成装饰性墙体。

优选的，所述砂为粒径4mm以下全粒径砂；

进一步优选的，所述全粒径砂包括粒径<0.5mm，粒径0.5～1mm，粒径2-3mm和粒径3～4mm 4种不同的粒径的砂。选择全粒径砂在夯筑时，细砂能够填补粗砂孔隙，更细的砂能够填补细砂孔隙，能够从而保证相当的强度和硬度。而且上述粒径范围的砂可有效地实现不同粒径的砂之间填补空隙。但若选用粒径相同的水洗砂，墙体的强度相对减小，同时容易产生掉渣现象。

不同粒径砂所占比可直接影响土墙完成后的视觉肌理。2mm以下砂占多数时形成肌理较为细腻，3-4mm砂占多数时，肌理较粗糙，颗粒感明显。

进一步优选的，所述粒径<0.5mm、粒径0.5～1mm、粒径2-3mm和粒径3～4mm的砂的质量比为1:5.5～6.5：1.5～2.5：0.5～1.5；在保证墙体强度的情况下，上述比例的砂可制备得到纹理较细的夯土墙。

进一步优选的，所述粒径<0.5mm、粒径0.5～1mm、粒径2-3mm和粒径3～4mm的砂的质量比为0.5～1:0.5～1：1.5～2.5：4.0～6.5。在保证墙体强度的情况下，上述比例的砂可制备得到纹理较粗，颗粒感较强的薄壁夯土墙。

优选的，所述水泥为白水泥。普通的硅酸盐水泥和白水泥均可起到辅助粘结的作用，但是白水泥不会影响颜料对土料进行染色，更有利于墙体颜色和纹理的体现。

优选的，所述短纤维的直径<0.2mm，长度为0.5～1.5cm。由于土墙厚度较薄，故选用较细较短的纤维进行拉结，夯成后不易影响表面肌理。

进一步优选的，所述短纤维由细麻绳纤维、稻草或头发经加工得到。

优选的，所述土为不含有机质的原状土粉碎后过筛，其粒径<0.2mm。较细的土在搅拌时可以充分均匀的与其他粉状材料混合

优选的，所述土料中还添加有颜料。当需要将所述土料制备成各种不同的花纹或颜色时，通过添加颜料实现。

作为优选的操作方式，所述颜料为粉末状的矿物颜料。

优选的，所述土料由如下方法制备得到：

1)将所述砂混合搅拌均匀；

2)将所述短纤维与所述水混合均匀，然后将其添加到步骤1)中的砂中，再次混合搅拌均匀，得混合物；

3)将所述土与所述水泥混合均匀，将其分多次添加到步骤2)中得到的所述混合物中，充分地搅拌均匀，至粉状物料所述土和水泥充分包裹砂料，得所述土料。

采用原始的方法直接将各原料混合，非常容易出现土结团的问题，各物料无法混合均匀，采用上述的方法进行混合，可使各原料均匀地混合。

优选的，在所述步骤3)中将所述颜料与土和水泥混合均匀。

本发明的最后一个目的是保护本发明所述的土料在制备薄壁夯土墙中的应用。

作为优选的操作方式，在制备得到所述土料后的30min时内进行夯筑。本发明所述土料的贮存时间若超过30min，则不可再用于夯筑。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明所述的土料通过对原料的优化，可制备得到强度较大、不掉渣、无裂缝的薄壁夯土墙。

2)本发明所述的土料的制备原料成本低，制备方法简单，有利于进行大规模的推广，为传统的夯土墙提供新的用途。

附图说明

图1为采用实施例1所述土料制备得到的夯土墙作为装饰墙的成品；

图2为实施例1制备得到的夯土墙体；

图3为实施例2制备得到的夯土墙体；

图4为实施例3制备得到的夯土墙体；

图5为实施例4制备得到的夯土墙体；

图6为对比例1制备得到的夯土墙体；

图7为对比例2制备得到的夯土墙体；

图8为对比例3制备得到的夯土墙体；

图9为对比例3制备得到的夯土墙体。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中涉及的纤维是细麻绳纤维，由机器或人工加工成直径<0.2mm，长度0.5-1.5cm。

实施例1

本实施例涉及一种薄壁夯土墙，其制备原料为：

按体积份，包括云南剑川县黄土3.5m³，砂6m³，白水泥0.5m³，水1.4m³，细麻绳纤维0.005m³；红色色带部分将黄土换成红土；

其中，砂料包括<0.5mm、0.5～1mm、2-3mm和3～4mm共四种粒径，按体积比<0.5mm：1mm：2-3mm：4mm＝1:6:2:1；由如下方法制备得到：

1)先将砂料倒入搅拌机；

2)将细麻绳纤维(长度1cm左右，直径<0.2mm的麻丝)倒入1.4份体积的清水中搅拌均匀；将上述混合物倒入装有砂料的搅拌机，搅拌2分钟；

3)将粉碎后的土和白水泥混合，用搅拌机将粉料搅拌均匀，得粉料，将所述粉料平均分为4份，先将1份所述粉料加入步骤2)所述的搅拌机，搅拌20s，分4次加完，土砂在搅拌机内的粘黏，要及时清理搅拌机内壁上的土。

4)粉料都加入后继续搅拌，至砂料均被粉料包裹后停止，得土料。(其外观图如图2，图1为采用实施例1所述土料制备得到的夯土墙作为装饰墙的成品)

实施例2

与实施例1相比，其区别仅在于，云南沙溪县红土3.2m3，铁黄1m3，砂4.8m3，白水泥0.4m3，水1.2m3，细麻绳纤维0.032m3。

其中，砂料包括<0.5mm、0.5～1mm、2-3mm和3～4mm共四种粒径，按体积比<0.5mm、0.5～1mm、2-3mm和3～4mm＝1:5.5:2.5:1；细麻绳纤维的长度为1cm左右，直径<0.2mm；

由如下方法制备得到：

1)先将砂料倒入搅拌机；

2)将细麻绳纤维(长度1cm左右，直径<0.2mm的细麻绳纤维)倒入1.4份体积的清水中搅拌均匀；将上述混合物倒入装有砂料的搅拌机，搅拌2分钟；

3)将粉碎后的红土、铁黄和白水泥混合，用搅拌机将粉料搅拌均匀，得粉料，将所述粉料平均分为4份，先将1份所述粉料加入步骤2)所述的搅拌机，搅拌20s，分4次加完，土砂在搅拌机内的粘黏，要及时清理搅拌机内壁上的土。

4)粉料都加入后继续搅拌，至待砂料均被粉料包裹后停止，得土料。(其外观图如图3)

实施例3

与实施例1相比，其区别仅在于，云南剑川县黄土0.6m³，砂0.6m³，白水泥0.06m³，水0.025m³，细麻绳纤维0.0006m³。

其中，砂料包括<0.5mm、0.5～1mm、2-3mm和3～4mm共四种粒径，按体积比<0.5mm、0.5～1mm、2-3mm和3～4mm＝1:5.5:1.5:1；细麻绳纤维的长度为1cm左右，直径<0.2mm；

由如下方法制备得到：

1)先将砂料倒入搅拌机；

2)将细细麻绳纤维(长度1cm左右，直径<0.2mm的细麻绳纤维)倒入1.4份体积的清水中搅拌均匀；将上述混合物倒入装有砂料的搅拌机，搅拌2分钟；

4)粉料都加入后继续搅拌，至待砂料均被粉料包裹后停止，得土料。(其外观图如图4)

实施例4

与实施例1相比，其区别仅在于，砂料包括<0.5mm、0.5～1mm、2-3mm和3～4mm共四种粒径，按体积比<0.5mm、0.5～1mm、2-3mm和3～4mm＝0.5:1:2:4；

由如下方法制备得到：

1)先将砂料倒入搅拌机；

4)粉料都加入后继续搅拌，至待砂料均被粉料包裹后停止，得土料。(其外观图如图5)

对比例1

与实施例1相比，其区别仅在于，制备原料中不添加纤维。(其外观图如图6)

对比例2

与实施例1相比，其区别仅在于，不添加水泥。(其外观图如图7)

对比例3

与实施例1相比，其区别仅在于，砂为均同一粒径在4mm左右。

(其外观图如图8)

对比例4

与实施例1相比，其区别仅在于，将所有料一起倒入搅拌机，加水搅拌。(其外观图如图9)

实验例

实验方法：采用制作试件的方法，将实施例1～4和对比例1～3制备得到的填料制备成薄壁夯土试件，其面积为0.24㎡，厚度为7cm。

实验结果：

拆模后，放置3天后，对其外观进行观察，并通过压力试验对上述夯土墙的强度进行检测，其结果如下：

由以上实施例可知，本发明的方法确实可制备得到强度较大，不掉渣、不裂缝的夯土墙，且其外观纹理美观，可用作装饰用的土墙。实验的过程中申请人还进行了其他的尝试，如改变不同粒径砂的比例，改变各种组分的用量等，但是效果均不理想。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种适用于薄壁夯土墙体的土料，其特征在于，由包括如下体积份的原料制备而成，土3～4份，砂3～7份，水泥0.3～0.6份，水0.7～1.5份，短纤维0.003～0.006份。

2.根据权利要求1所述的土料，其特征在于，所述砂为粒径4mm以下全粒径砂；优选的，所述全粒径砂包括粒径<0.5mm，粒径0.5～1mm，粒径2-3mm和粒径3～4mm 4种不同的粒径的砂。

3.根据权利要求2所述的土料，其特征在于，所述粒径<0.5mm、粒径0.5～1mm、粒径2-3mm和粒径3～4mm的砂的质量比为1:5.5～6.5：1.5～2.5：0.5～1.5；或0.5～1:0.5～1：1.5～2.5：4.0～6.5。

4.根据权利要求1～3任一项所述的土料，其特征在于，所述水泥为白色硅酸盐水泥。

5.根据权利要求1～4任一项所述的土料，其特征在于，所述短纤维的直径<0.2mm，长度为0.5～1.5cm；优选的，所述短纤维由细麻绳纤维、稻草或头发经加工得到。

6.根据权利要求1～5任一项所述的土料，其特征在于，所述土为不含有机质的原状黄土，粒径<0.2mm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的土料，其特征在于，所述土料中还添加有颜料；优选的，所述颜料为粉末状。

8.根据权利要求1～7任一项所述的土料，其特征在于，由如下方法制备得到：

1)将所述砂混合搅拌均匀；

9.根据权利要求8所述的土料，其特征在于，在所述步骤3)中将所述颜料与所述土和水泥混合均匀。

10.权利要求1～9任一项所述的土料在制备薄壁夯土墙中的应用，其特征在于，制备得到所述土料后的30min内进行夯筑。