CN115234026A - 一种生土墙面加固方法、生土墙体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生土墙面加固方法、生土墙体结构，该加固方法包括如下步骤：墙面预处理，在待加固墙面形成多个钻孔；粘结剂制备；在钻孔中插入剪切销，并利用粘结剂对墙面进行涂覆处理；利用剪切销对网格材料进行固定，将网格材料固定在待加固墙面表面，并进行水泥涂覆处理，通过粘结剂的使用，基于化学粘结的原理实现水泥涂覆层与生土墙体的粘结，且通过剪切销以及网格材料的设置，形成机械连接结构；基于化学粘结以及机械连接相结合的原理的，保证生土墙体与水泥涂覆层的连接效果，进一步保证了对生土墙体的加固效果，避免甚至是降低因为暴露在自然环境中，受到风蚀水侵，导致生土建筑墙体的整体性能劣化，出现墙体剥落损坏等现象的概率。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工艺技术领域，更进一步的，涉及一种生土墙面加固方法、生土墙体结构。
背景技术
生土结构是村镇建筑大量使用的结构形式之一，很多低、多层乡镇建筑的墙体都由生土砌筑而成。
传统生土材料无需经过焙烧简单进行加工后即可用于房屋建造，按建造方法可以分为夯土建筑和土砖墙建筑，虽然造价低廉、施工简便，但由于生土材料自身力学性能差，且一直暴露在自然环境中，受到风蚀水侵，导致生土建筑墙体的整体性能劣化，出现墙体剥落损坏等现象。
现存的大量生土房屋面临的加固改造是亟需解决的问题。虽然当前针对生土民居已有多种改良加固方案，例如采用布条、竹条、尼龙网、钢丝网、玻璃纤维网、木板、配筋砂浆带等材料或局部或全覆盖铺设在墙体表面，并通过与水泥基材料相结合的方式，修复生土墙体的整体性并提高其力学性能。但从水泥基材料和生土墙面的粘结品质差，容易剥离失效，导致加固失效，从而危及生土房屋安全；且外墙水泥基面层在剥落过程中，还存在一定的安全隐患。因此，当前缺少适应于生土墙面的加固方式，以提高水泥基加固材料和既有生土墙面之间的粘结性能，从而提高加固生土建筑的安全性。
有鉴于此，特此提出本申请。
发明内容
针对于现有技术中生土墙体存在的墙体剥落损坏的问题，一方面，本发明实施例提供了一种生土墙面加固方法，采用粘结剂实现生土墙面与水泥材料的结合，且在对应的结合位置设置网格材料以及对墙面进行粗糙化处理，形成三维空间立体化加固方案，粘结剂作为化学结合材料，增大加固材料和既有墙面的胶结关系，网格材料以及粗糙化处理作为机械锚固的方式，采用机械锚固与化学粘结相结合的方式，保证了生土墙面的稳定性，实现生土墙面的加固，降低墙体剥落损坏情况出现的概率；另一方面，本发明实施例还提供了一种生土墙体结构，基于上述生土墙面加固方法，能够有效的保证墙体的稳固性，降低因为风蚀水侵，导致生土建筑墙体的整体性能劣化，墙体剥落损坏等现象出现的概率。
本发明通过如下技术方案实现：
第一方面
本发明实施例提供了一种生土墙面加固方法，包括如下步骤：
墙面预处理，在待加固墙面形成多个钻孔；
粘结剂制备；
在钻孔中插入剪切销，并利用粘结剂对墙面进行涂覆处理；
利用剪切销对网格材料进行固定，将网格材料固定在待加固墙面表面，并进行水泥涂覆处理。
在本方案中，针对于待加工的生土墙体结构，首先对生土墙体表面进行预处理，降低生土墙体表面设置的加固材料对后续工序造成的影响，并对待加固墙面进行钻孔，在待加固墙面形成多个钻孔，方便后续剪切销与墙面的连接；并通过在墙面涂覆粘结剂的方式，在墙体表面形成了粘结层，通过该粘结层实现生土墙体与后续的水泥涂覆层的结合保证了连接效率，且在水泥涂覆层中设置有网格材料，所述网格材料与所述剪切销固定连接，形成了机械连接的连接关系，基于此，利用本方案实现生土墙体的加固过程中，通过粘结剂的使用，基于化学粘结的原理实现水泥涂覆层与生土墙体的粘结，实现生土墙体的加固；且通过剪切销以及网格材料的设置，形成机械连接结构，实现生土墙体与水泥涂覆层的连接，基于化学粘结以及机械连接相结合的原理的，保证生土墙体与水泥涂覆层的连接效果，进一步保证了对生土墙体的加固效果，避免甚至是降低因为暴露在自然环境中，受到风蚀水侵，导致生土建筑墙体的整体性能劣化，出现墙体剥落损坏等现象的概率。
进一步的，在进行墙面预处理的步骤中，具体包括如下步骤：
待加固墙面清洁，将表面涂抹的泥浆、水泥泥浆清洁，使得生土材料暴露在外；
墙体表面粗糙化处理；
钻孔处理，将钻孔中的废料清除，并进行润湿。
进一步的，所述粘结剂由糯米粉和清水制备而成，其中，所述糯米粉和所述清水的重量比例范围为：1:50～1:10。
进一步的，所述粘结剂的制备步骤具体包括如下步骤：
将糯米粉加入到清水形成混合溶液，并对混合溶液的水位线进行标注；
将混合溶液加热煮沸后，调整至文火持续加热，并不断搅拌；
其中，在文火持续加热过程中需持续注水，保证混合溶液的水位线保持在标注位置。
进一步的，所述文火持续加热时间保持30min～1h。
进一步的，在钻孔中插入剪切销具体包括如下步骤：
采用填充剂对钻孔进行填充；
待钻孔填充完成后插入剪切销；
其中，所述填充剂选自生土、粘结剂、生土与粘结剂形成的混合物中的任一种。
进一步的，所述涂覆处理采用多次涂覆的方式在所述待加固墙面上形成多层粘结剂层。
进一步的，所述剪切销的一端与所述钻孔嵌套配合，所述剪切销的另一端相对于所述待加固墙面凸出设置，所述网格材料的网孔与所述剪切销的突出端相互配合，实现所述网格材料的临时固定。
进一步的，在利用粘结剂对墙面进行涂覆处理之后，设置网格材料之前，还包括初步涂覆步骤：
在所述粘结剂干燥后，在所述粘结剂表面进行水泥涂覆，形成初步涂覆层。
第二方面
本发明实施例还提供了一种生土墙体结构，包括
生土墙体，设置于所述生土墙体一侧的加固层；
所述加固层包括沿所述生土墙体的法向顺次设置的糯米浆层以及水泥防护层，其中，所述糯米浆层相对于所述水泥防护层靠近所述生土墙体设置；
所述水泥防护层靠近所述生长墙体的一侧设置有网格材料；
所述生土墙体靠近所述加固层的一侧设置有剪切销，所述剪切销的一端与生土墙体固定连接，所述剪切销的另一端与所述网格材料连接。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例涉及一种生土墙面加固方法，首先对生土墙体表面进行预处理，降低生土墙体表面设置的加固材料对后续工序造成的影响，并对待加固墙面进行钻孔，在待加固墙面形成多个钻孔，方便后续剪切销与墙面的连接；并通过在墙面涂覆粘结剂的方式，在墙体表面形成了粘结层，通过该粘结层实现生土墙体与后续的水泥涂覆层的结合保证了连接效率，且在水泥涂覆层中设置有网格材料，所述网格材料与所述剪切销固定连接，形成了机械连接的连接关系，基于此，利用本方案实现生土墙体的加固过程中，通过粘结剂的使用，基于化学粘结的原理实现水泥涂覆层与生土墙体的粘结，实现生土墙体的加固；且通过剪切销以及网格材料的设置，形成机械连接结构，实现生土墙体与水泥涂覆层的连接，基于化学粘结以及机械连接相结合的原理的，保证生土墙体与水泥涂覆层的连接效果，进一步保证了对生土墙体的加固效果，避免甚至是降低因为暴露在自然环境中，受到风蚀水侵，导致生土建筑墙体的整体性能劣化，出现墙体剥落损坏等现象的概率；
本发明实施例涉及一种生土墙体结构，基于上述生土墙面加固方法，能够有效的保证墙体的稳固性，降低因为风蚀水侵，导致生土建筑墙体的整体性能劣化，墙体剥落损坏等现象出现的概率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例提供的加固方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的生土墙体结构的结构示意图；
图3为图2中A区域的局部放大图；
图4为本发明实施例提供的生土墙体结构进行静力竖向加载实验的示意图；
图5为本发明实施例提供的生土墙体结构进行静力横向加载实验的示意图；
图6为本发明实施例提供的生土墙体结构进行水平低周反复实验的示意图。
图中的附图标记依次为：
100-生土墙体、110-剪切销、210-糯米浆层、220-水泥防护层、221-网格材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例
本发明实施例提供了一种生土墙面加固方法，包括如下步骤：
墙面预处理，在待加固墙面形成多个钻孔；
粘结剂制备；
在钻孔中插入剪切销110，并利用粘结剂对墙面进行涂覆处理；
利用剪切销110对网格材料221进行固定，将网格材料221固定在待加固墙面表面，并进行水泥涂覆处理。
其中，需要说明的是，利用剪切销110对网格材料221进行固定，作为本领域技术人员应当知晓的是，在本方案中，设置网格材料221后还需要进行水泥涂覆在对应的生土墙体100 的表面形成水泥涂覆层，基于此，设置剪切销110的目的在于方便后续水泥涂覆工作的进行，故，所述剪切销110的设置可直接插入到网格材料221的网孔中，实现两者的临时固定；也可以将所述网格材料221与所述剪切销110固定连接，实现两者的固定，对于具体的连接方式再次不做限定。
其中，需要说明的是，针对于所述墙面预处理预计粘结剂制备的顺序再次不做限定，可同时进行，也可分布进行，但是需要保证粘结剂的效果，避免粘结剂过干，影响使用效果。
其中，在钻孔中插入剪切销110，并利用粘结剂对墙面进行涂覆处理，对于粘结剂的涂覆顺序以及剪切销110的插入顺序，作为本领域技术人员应当知晓，两者并不互相影响；一方面，先涂覆粘结剂后再进行剪切销110的插入一方面能够提高涂覆的效率，避免剪切销110 的对涂覆过程的阻挡，但是涂覆粘结剂后形成的粘结剂层会对剪切销110的插入造成的一定的影响；另一方面，先插入剪切销110后再进行粘结剂的涂覆，剪切销110的插入会对涂覆的效率造成一定的影响，但是，会降低涂覆粘结剂后形成的粘结剂层对剪切销110的插入造成的阻碍，且在剪切销110的周围形成的粘结剂层会对剪切销110的侧面形成保护，其一定的稳固作用，基于此，优选的，是采用先插入在涂覆的方式。
具体的，在一些可选的实施方式中，所述钻孔的深度大于10mm。
具体的，在一些可选的实施方式中，所述剪切销110的插入深度为墙厚的1/10，外露长度在5～15mm范围内。
在本方案中，针对于待加工的生土墙体100结构，首先对生土墙体100表面进行预处理，降低生土墙体100表面设置的加固材料对后续工序造成的影响，并对待加固墙面进行钻孔，在待加固墙面形成多个钻孔，方便后续剪切销110与墙面的连接；并通过在墙面涂覆粘结剂的方式，在墙体表面形成了粘结层，通过该粘结层实现生土墙体100与后续的水泥涂覆层的结合保证了连接效率，且在水泥涂覆层中设置有网格材料221，所述网格材料221与所述剪切销110固定连接，形成了机械连接的连接关系，基于此，利用本方案实现生土墙体100的加固过程中，通过粘结剂的使用，基于化学粘结的原理实现水泥涂覆层与生土墙体100的粘结，实现生土墙体100的加固；且通过剪切销110以及网格材料221的设置，形成机械连接结构，实现生土墙体100与水泥涂覆层的连接，基于化学粘结以及机械连接相结合的原理的，保证生土墙体100与水泥涂覆层的连接效果，进一步保证了对生土墙体100的加固效果，避免甚至是降低因为暴露在自然环境中，受到风蚀水侵，导致生土建筑墙体的整体性能劣化，出现墙体剥落损坏等现象的概率。
在一些实施中，在进行墙面预处理的步骤中，具体包括如下步骤：
待加固墙面清洁，将表面涂抹的泥浆、水泥泥浆清洁，使得生土材料暴露在外；
墙体表面粗糙化处理；
钻孔处理，将钻孔中的废料清除，并进行润湿。
其中，对墙体表面的粗糙化处理，主要目的是增大粘结剂与墙体表面的粘结效果，具体的，所述粗糙化处理包括但不限于在表面形成网格划痕，所述网格划痕的深度不大于5mm，在保证粗糙度的同时，降低施工难度。
其中，进行钻孔处理可在墙体表面粗糙化处理之前也可在墙体表面粗糙化处理之后，在墙体表面粗糙化处理之前，能够有效避免粗糙化处理的钻孔孔口造成的损伤，从而影响剪切销110的固定效果，但是方便清理，避免进行粗糙化处理时在钻孔中堆积杂质；在墙体表面粗糙化处理之后，能够保证钻孔结构的稳定性，但是会在钻孔中堆积杂质，影响钻孔的清洁。
具体的，对所述钻孔进行润湿处理，其主要目的是避免在钻孔位置开裂，影响剪切销110 的固定效果。
在一些实施中，所述粘结剂由糯米粉和清水制备而成，其中，所述糯米粉和所述清水的重量比例范围为：1:50～1:10。
在本方案中，采用糯米粉与清水制备形成粘结剂，一方面，将糯米粉作为原材料，绿色环保，且容易获得，有效的降低了墙体的加固成本，另一方面，糯米粉糊化后激活的网状支链淀粉能够有效的保证生土墙体100与水泥基材料的结合强度。
在一些实施中，所述粘结剂的制备步骤具体包括如下步骤：
将糯米粉加入到清水形成混合溶液，并对混合溶液的水位线进行标注；
将混合溶液加热煮沸后，调整至文火持续加热，并不断搅拌；
其中，在文火持续加热过程中需持续注水，保证混合溶液的水位线保持在标注位置。
其中，需要说明的是，在本方案中，调整至文火持续加热，作为本领域技术人员应当知晓，其目的在于避免加热温度过早，导致糯米浆糊锅，影响制备而成的粘结剂的连接效果，故，基于此，对于所述文火而言，即采用小火避免糊锅即可。
具体的，在加热过程中，持续注水，目的在于保证混合溶液的浓度，从而避免在在热过程中水分的蒸发对混合溶液浓度的影响。
在一些实施中，所述文火持续加热时间保持30min～1h。
具体的，通过对加热时间的限制，一方面，能够充分保证糯米浆中淀粉的糊化效果，另一方面，避免加热时间过程带来的能源的浪费。
在一些实施中，在钻孔中插入剪切销110具体包括如下步骤：
采用填充剂对钻孔进行填充；
待钻孔填充完成后插入剪切销110；
其中，所述填充剂选自生土、粘结剂、生土与粘结剂形成的混合物中的任一种。
具体的，在本方案中，对钻孔进行填充，能够有效的保证钻孔中的填充物对剪切销110 的固定作用，从而保证剪切销110的相对位置固定。
在一些实施中，所述涂覆处理采用多次涂覆的方式在所述待加固墙面上形成多层粘结剂层。
具体的，进行五次涂覆，保证粘结效果。
在一些实施中，所述剪切销110的一端与所述钻孔嵌套配合，所述剪切销110的另一端相对于所述待加固墙面凸出设置，所述网格材料221的网孔与所述剪切销110的突出端相互配合，实现所述网格材料221的临时固定。
其中，通过突出设置，能够方便剪切销110与网格材料221的临时固定，从而提供施工效率。
在一些实施中，在利用粘结剂对墙面进行涂覆处理之后，设置网格材料221之前，还包括初步涂覆步骤：
在所述粘结剂干燥后，在所述粘结剂表面进行水泥涂覆，形成初步涂覆层。
其中，在进行网格材料221固定之前，通过形成初步涂覆层，一方面能够有效的表面由于生土墙面的不平整对网格材料221的固定待来的影响，另一方面，提前实现粘结剂层与水泥基材料的连接，保证连接效果。
本发明实施例还提供了一种生土墙体100结构，包括
生土墙体100，设置于所述生土墙体100一侧的加固层；
所述加固层包括沿所述生土墙体100的法向顺次设置的糯米浆层210以及水泥防护层220，其中，所述糯米浆层210相对于所述水泥防护层220靠近所述生土墙体100设置；
所述水泥防护层220靠近所述生长墙体的一侧设置有网格材料221；
所述生土墙体100靠近所述加固层的一侧设置有剪切销110，所述剪切销110的一端与生土墙体100固定连接，所述剪切销110的另一端与所述网格材料221连接。
其中，所述网格材料221包括但不限于铁丝网，钢筋网等；
其中，所述剪切销110包括但不限于钢钉。
基于上述加固方法，申请人进行了墙体结构的载荷试验：
如图4所示，对墙体进行静力竖向加载实验，对应的糯米粉与清水的重量比为1:19，表一为竖向荷载加固结果。
表一、竖向荷载加固结果对比(kN)
如图5所示，对墙体进行静力横向加载实验，表二为水平荷载加固结果。
表二、水平荷载加固结果对比(kN)
如图6所示，对墙体进行水平低周反复实验，表一为竖向荷载加固结果。
表三、低周反复实验结果对比(kN)
| 方案 | 屈服荷载 | 增效 | 峰值荷载 | 增效 | 极限荷载 | 增效 |
| 未加固 | 33.37 | - | 30.40 | - | 34.79 | - |
| 本方案加固 | 76.33 | 128.7％ | 103.20 | 239.5％ | 75.65 | 117.5％ |
基于此，上述实现效果，可见，采用本方案加固的墙体，其载荷效果均优于未加固的墙体结构。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更与修改，因此本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变形均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种生土墙面加固方法，其特征在于，包括如下步骤：
墙面预处理，在待加固墙面形成多个钻孔；
粘结剂制备；
在钻孔中插入剪切销，并利用粘结剂对墙面进行涂覆处理；
利用剪切销对网格材料进行固定，将网格材料固定在待加固墙面表面，并进行水泥涂覆处理。
2.根据权利要求1所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，在进行墙面预处理的步骤中，具体包括如下步骤：
待加固墙面清洁，将表面涂抹的泥浆、水泥泥浆清洁，使得生土材料暴露在外；
墙体表面粗糙化处理；
钻孔处理，将钻孔中的废料清除，并进行润湿。
3.根据权利要求1所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，所述粘结剂由糯米粉和清水制备而成，其中，所述糯米粉和所述清水的重量比例范围为：1:50～1:10。
4.根据权利要求3所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，所述粘结剂的制备步骤具体包括如下步骤：
将糯米粉加入到清水形成混合溶液，并对混合溶液的水位线进行标注；
将混合溶液加热煮沸后，调整至文火持续加热，并不断搅拌；
其中，在文火持续加热过程中需持续注水，保证混合溶液的水位线保持在标注位置。
5.根据权利要求4所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，所述文火持续加热时间保持30min～1h。
6.根据权利要求1所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，在钻孔中插入剪切销具体包括如下步骤：
采用填充剂对钻孔进行填充；
待钻孔填充完成后插入剪切销；
其中，所述填充剂选自生土、粘结剂、生土与粘结剂形成的混合物中的任一种。
7.根据权利要求1所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，所述涂覆处理采用多次涂覆的方式在所述待加固墙面上形成多层粘结剂层。
8.根据权利要求1所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，所述剪切销的一端与所述钻孔嵌套配合，所述剪切销的另一端相对于所述待加固墙面凸出设置，所述网格材料的网孔与所述剪切销的突出端相互配合，实现所述网格材料的临时固定。
9.根据权利要求1所述的一种生土墙面加固方法，其特征在于，在利用粘结剂对墙面进行涂覆处理之后，设置网格材料之前，还包括初步涂覆步骤：
在所述粘结剂干燥后，在所述粘结剂表面进行水泥涂覆，形成初步涂覆层。
10.基于权利要求1-9任一权利要求所述的一种生土墙面加固方法形成的一种生土墙体结构，其特征在于，包括
生土墙体(100)，设置于所述生土墙体(100)一侧的加固层；
所述加固层包括沿所述生土墙体(100)的法向顺次设置的糯米浆层(210)以及水泥防护层(220)，其中，所述糯米浆层(210)相对于所述水泥防护层(220)靠近所述生土墙体(100)设置；
所述水泥防护层(220)靠近所述生长墙体(100)的一侧设置有网格材料(221)；
所述生土墙体(100)靠近所述加固层的一侧设置有剪切销(110)，所述剪切销(110)的一端与生土墙体(100)固定连接，所述剪切销(110)的另一端与所述网格材料(221)连接。
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