本發(fā)明涉及一種夯土墻配方及其制備方法。
背景技術(shù)：
夯土建筑是以石或木制錘等工具，將原狀生土分層夯實(shí)以構(gòu)建承重墻的建筑。對于夯土建筑來說，因其造價(jià)低廉、節(jié)能環(huán)保、保溫隔熱性能好、施工方便、可就地取材、墻體材料可重復(fù)利用及居住舒適等特點(diǎn)，在我國部分農(nóng)村地區(qū)仍然被廣泛應(yīng)用。但就傳統(tǒng)夯土墻體材料選擇情況而言，存在很多問題與缺陷，如夯土材料自身缺陷、夯土墻體材料選擇隨意性大等等。對于夯土墻來說，其力學(xué)性質(zhì)受到所用土體自身顆粒級配、化學(xué)成分、物理性質(zhì)等因素的影響，而土體自身材料強(qiáng)度低，壓實(shí)后僅為c20混凝土強(qiáng)度的1/20-1/10左右，且在干燥條件下為脆性材料，基本無延性，破壞無征兆，加之土體材料耐久性能差，在自然條件下，尤其是遭到雨水沖刷、凍融、太陽輻射等各種侵蝕作用后，墻體直接暴露在空氣中，墻根浸泡在雨水中，容易風(fēng)蝕剝落、墻根腐爛、產(chǎn)生墻體裂縫與生物孔洞；且在建造過程中，工人若使用一些不合適的生土進(jìn)行墻體夯筑或選用的材料組分比例不合適時(shí)，會直接導(dǎo)致夯土墻體在使用時(shí)出現(xiàn)破壞。
為了改善和解決上述傳統(tǒng)夯土墻體的各種問題與缺陷，不僅僅要從傳統(tǒng)夯筑方式及工具上進(jìn)行改進(jìn)，更需要從夯土墻體本身材料組分配比的角度進(jìn)行優(yōu)化改良。添加適當(dāng)比例的石子和瓦礫，可使墻體夯擊強(qiáng)度增大、使墻體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，且瓦礫屬于建筑廢棄物，可就地取材，性價(jià)比較高，在夯筑時(shí)可使墻體下部的石子含量偏多，瓦礫偏少；墻體上部瓦礫含量偏多，石子偏少，這樣可使夯土墻體呈現(xiàn)“上輕下重”的狀態(tài)，降低了夯土墻整體的承載，夯擊時(shí)下部墻體更加穩(wěn)定，且有利于抗震。添加適當(dāng)比例的聚丙烯纖維可提高墻體耐久性，在夯土墻體長時(shí)間受到雨水沖刷時(shí)，墻體表面的松散土層率先剝落，使得聚丙烯纖維如同“牛毛”、“蓑衣”一般密集地裸露在墻面，可阻止雨水的進(jìn)一步?jīng)_刷與侵蝕，極大的提高其耐久性能；添加適當(dāng)比例的石灰與砂可提高墻體密實(shí)性及后期強(qiáng)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明對上述問題進(jìn)行了改進(jìn)，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問題傳統(tǒng)的夯土墻體用料單一、強(qiáng)度低、耐久性差且易開裂。
本發(fā)明是這樣構(gòu)成的，它包括包括生土、石子、砂、石灰、瓦礫、水和聚丙烯纖維，各組分的重量組份為：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦礫2-10份、水10-60份以及聚丙烯纖維1-5份。
進(jìn)一步的，所述的生土為普通粘土。
進(jìn)一步的，所述的石子為適當(dāng)?shù)倪B續(xù)級配的碎石。
進(jìn)一步的，所述的石灰主要成分為碳酸鈣。
進(jìn)一步的，所述的聚丙烯纖維長度為30-70mm。
進(jìn)一步的，一種夯土墻的制備方法，包括步驟如下：（1）稱取生土、石子、砂、石灰、瓦礫、水和聚丙烯纖維，各組分的重量組份為：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦礫2-10份、水10-60份以及聚丙烯纖維1-5份；（2）將生土、石子、砂、石灰、瓦礫和聚丙烯纖維混合，通過攪拌機(jī)將上述各組分混合均勻；（3）將水加入步驟（2）得到的混合材料中，攪拌使其混合均勻，即得本發(fā)明的夯土墻配方；（4）步驟（3）中得到的混合材料拌好成型后直接放入模具進(jìn)行夯擊成墻。
進(jìn)一步的，步驟（2）中攪拌時(shí)間為2-5分鐘。
進(jìn)一步的，步驟（3）中攪拌時(shí)間為5-8分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的夯土墻配方在保證保留原有傳統(tǒng)夯土墻材料的前提下，大幅度提高了夯土墻體的強(qiáng)度、耐久性、整體性、密實(shí)性、抗開裂性等，延長了夯土建筑的壽命，并且能夠取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例：一種夯土墻配方，包括生土、石子、砂、石灰、瓦礫、水和聚丙烯纖維，各組分的重量組份為：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦礫2-10份、水10-60份以及聚丙烯纖維1-5份。
本實(shí)施例中，所述的生土為普通粘土。
本實(shí)施例中，所述的石子為適當(dāng)?shù)倪B續(xù)級配的碎石。
本實(shí)施例中，所述的石灰主要成分為碳酸鈣。
本實(shí)施例中，所述的聚丙烯纖維長度為30-70mm。
本實(shí)施例中，夯土墻的制備方法，包括步驟如下：（1）稱取生土、石子、砂、石灰、瓦礫、水和聚丙烯纖維，各組分的重量組份為：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦礫2-10份、水10-60份以及聚丙烯纖維1-5份；（2）將生土、石子、砂、石灰、瓦礫和聚丙烯纖維混合，通過攪拌機(jī)將上述各組分混合均勻；（3）將水加入步驟（2）得到的混合材料中，攪拌使其混合均勻，即得本發(fā)明的夯土墻配方；（4）步驟（3）中得到的混合材料拌好成型后直接放入模具進(jìn)行夯擊成墻。
本實(shí)施例中，步驟（2）中攪拌時(shí)間為2-5分鐘。
本實(shí)施例中，步驟（3）中攪拌時(shí)間為5-8分鐘。
實(shí)施例2：在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，夯土墻配方中各組分的重量含量可以為：生土140份、石子120份、砂10份、石灰5份、瓦礫5份、水20份、聚丙烯纖維2份；其中，生土為普通粘土，石子為10mm的連續(xù)級配的碎石，ferro纖維長度為40mm，瓦礫可就地取材。
優(yōu)選的，夯土墻配方的配備方法如下：
（1）稱取生土、石子、砂、石灰、瓦礫、水和聚丙烯纖維，各組分的重量組份為生土140份、石子120份、砂10份、石灰5份、瓦礫5份、水20份、聚丙烯纖維2份；
（2）將生土、石子、砂、瓦礫、石灰和聚丙烯纖維混合，放入攪拌機(jī)，攪拌3min；如攪拌完后出現(xiàn)纖維團(tuán)結(jié)現(xiàn)象，可繼續(xù)攪拌1min或至纖維完全分散為止；將水加入步驟（2）得到的混合材料中，攪拌5min，得到的混合材料拌好成型后直接放入模具進(jìn)行夯擊成墻；
（3）如試配過程中出現(xiàn)生土摻雜較大粒徑的石塊，可通過人工篩選剔除，并重新?lián)饺氲润w積土。
實(shí)施例3：優(yōu)選的，夯土墻配方中各組分的重量含量可以為：生土280份、石子240份、砂20份、石灰8份、瓦礫10份、水40份、聚丙烯纖維4份；其中，生土為普通粘土，石子為10mm的連續(xù)級配的碎石，ferro纖維長度為40mm，瓦礫可就地取材。
優(yōu)選的，夯土墻配方的配備方法如下：
（4）稱取生土、石子、砂、石灰、瓦礫、水和聚丙烯纖維，各組分的重量組份為生土140份、石子120份、砂10份、石灰5份、瓦礫5份、水20份、聚丙烯纖維2份；
（5）將生土、石子、砂、瓦礫、石灰和聚丙烯纖維混合，放入攪拌機(jī)，攪拌3min；如攪拌完后出現(xiàn)纖維團(tuán)結(jié)現(xiàn)象，可繼續(xù)攪拌1min或至纖維完全分散為止；將水加入步驟（2）得到的混合材料中，攪拌5min，得到的混合材料拌好成型后直接放入模具進(jìn)行夯擊成墻；
（6）如試配過程中出現(xiàn)生土摻雜較大粒徑的石塊，可通過人工篩選剔除，并重新?lián)饺氲润w積土。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，通過在傳統(tǒng)夯土墻材料中加入適當(dāng)比例的石子、砂、石灰、ferro纖維（聚丙烯纖維）、瓦礫，可有效地提高墻體的夯擊強(qiáng)度、抗開裂性能及在自然條件下的耐久性，且整體性與密實(shí)性得到一定地提高，繼而大大延長了夯土墻體的使用壽命，故而該發(fā)明在夯土建造領(lǐng)域可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。具體原理闡明如下：添加適當(dāng)比例的石子和瓦礫，可使墻體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，且瓦礫屬于建筑廢棄物，可就地取材，性價(jià)比較高，在夯筑時(shí)可使墻體下部的石子含量偏多，瓦礫偏少；墻體上部瓦礫含量偏多，石子偏少，這樣可使夯土墻體呈現(xiàn)“上輕下重”的狀態(tài)，降低了夯土墻整體的承載，夯擊時(shí)下部墻體更加穩(wěn)定，且有利于抗震。添加適當(dāng)比例的ferro纖維可提高墻體耐久性，在夯土墻體長時(shí)間受到雨水沖刷時(shí)，墻體表面的松散土層率先剝落，使得ferro纖維如同“牛毛”、“蓑衣”一般密集地裸露在墻面，可阻止雨水的進(jìn)一步?jīng)_刷與侵蝕，極大的提高其耐久性能；添加適當(dāng)比例的石灰與砂可提高墻體密實(shí)性及后期強(qiáng)度。
上述本發(fā)明所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實(shí)施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本發(fā)明才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語來限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述上對零部件進(jìn)行區(qū)別如沒有另行聲明外，上述詞語并沒有特殊的含義。
同時(shí)，上述本發(fā)明如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為：不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形工藝除外)。
另外，上述本發(fā)明公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。
本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個(gè)單獨(dú)的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨(dú)部件。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
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