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主题:夯土论文写作 时间:2024-01-31

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摘 要:数据显示,我国仍有六千万人居住在夯土建筑中.夯土建筑仍然是我国农村住宅的一种主要形式.虽然夯土材料有良好的热工性能,但是其力学性能和耐候性能很差.本文从提高改善夯土材料的耐久性入手,围绕改性材料的选择、优化、耐久性指标的确定,寻求改善夯土自身耐久性的材料,提出耐久性改进措施.

关键词:夯土;耐久性;研究

一、新型夯土墙材料构成

按照梯度材料设计,通过控制材料微观要素的分布形式,使得界面的成分和组织呈现连续梯度变化,既有效缓解界面过渡区应力集中,又在同一材料及其结构体中赋予不同功能.

上图所示:胶结材料部分可以提高夯土墙的强度、耐水性等,但同时也有干缩开裂、耐久性差等缺点.改性材料和砂石骨料可以提高墙体的耐久性,控制墙体开裂等问题的出现,同是提升土本身的粘接能力,使得土发挥更好地性能.在实际的夯土墙工程项目应用中,要根据施工用土的性质、工程质量要求和当地的施工环境,因地制宜、就地取材、超前思考、科学布局、充分沟通、掌握关键、过程受控、持续优化,合理设计配合比,科学试验,科学施工.必须做到:技术上可行,经济上合理.

二、 土、 砂、石的要求及级配设计

1.粘土

(1) 取土地点.适用于建造的土质位于种植层以下、岩石层以上.这是由于这一土层为无机矿物质,避免了种植层内有机物的生长对建造物的破坏.同时,这一土层的颗粒组成丰富,较为坚硬.

事实上,土是由不同粒径的颗粒组成,包括石块、石砾、砂、粉土和粘土.显然,因地质形成的差异,各地土质的颗粒组成比例也不同.因此,不同地区的生土应根据其颗粒组成的比例对应相应的建造方式.比如,颗粒分布均衡的生土适用于夯土建造,而以细小颗粒的砂和粘土为主的生土适用于作为抹面.(为了颜色好看,尽量选颜色深红或深黄的土最好,而且选好的土必须过筛,不能有土块)夯土取自坡积而成的土比较好,其原因是不占或少占可耕农田还可以减少砂石的掺入量节省成本,分为坡积碎石土,坡积土石料、坡积砾石土.

(2) 黏粒含量的测定.将土样过0.08mm筛,计算黏粒占总土样质量的比重.(用于夯土墙的土壤,黏粒含量不能超过30%)

(3)液塑限技术指标.液限(LL)和塑限(PL),两者之差为塑性指数(Ip)

优质夯土材料:Ip<16% ;LL <36%

良好夯土材料:Ip等于15%~30%;LL等于36%~45%

不适用做夯土的材料:Ip>30%;LL>45%

2.粗砂.普通粗砂即可,但为了颜色好看,尽量选 的砂.

3.碎石.粒径为0.5厘米到1.2厘米的碎石即可,但为了颜色好看,尽量选 或红色的碎石.

4.级配设计.土石混合料的最佳级配的设计主要是采集施工地夯土土料、碎石、砂等材料,对土(篩分过的细粒粘土)、石、砂这3种材料进行相关的配合比实验,常用的配合比有:

土:石:砂等于6:2:2;5:3:2 ;5:2:3; 5:4:1;4:4:2; 4:3:3进而选出夯实之后密实度较高、强度较高且经济实惠的配合比.

三、 改性材料简介

1.水泥.水泥稳定土做夯土墙的缺点包括:①脆性大,抗拉强度较低;② 塑指小的土,达不到好的稳定效果;③收缩系数大,易产生收缩裂缝;④ 兼容性差,有结构缺陷和结构缺陷;⑤施工期短;⑥ 水稳性和冰冻性差.实验表明,含有10%~35%粉粒和粘粒的砂土和砂砾土,可用水泥稳定,但耐久性差.液限大于45%,塑性指数大于20%以上的土,用水泥稳定是不合适的.单一外掺水泥来做夯土墙是不行的,因为水泥和砂石能很好结合,但水泥和土是不能兼容的,后期的结构缺陷和排异缺陷非常明显.

2.石灰.石灰和土能兼容,但石灰改性的生土材料做成的夯土墙,耐水性差,非常容易开裂,前期强度低,在实际应用中受到限制.含黏粒成分少的土体不宜用石灰改性.

3.粉煤灰.通过试验研究分析得出,粉煤灰能减少开裂,但强度增长缓慢.随着粉煤灰掺量的增加,除个别(如云黄)土体和素土相比抗压强度无明显降低外,其它大部分土体抗压强度均有下降趋势.

4.石膏.脱硫石膏能调节夯土材料的凝固时间,但石膏单掺时无法改善生土材料的耐水性,加入激发剂后泛霜现象比较严重,在实际应用中受到限制.

5.高炉矿渣.矿渣能够提高生土材料的活性,且耐水性好.矿渣对收缩变形的改性效果最好,粉煤灰次之.为了得到强度高、软化系数高的材料,矿渣是比较理想的矿物外加剂.但掺矿渣依然无法解决夯土稳定性和耐久性的问题.同种土质,掺矿渣的强度比掺粉煤灰的强度高,尤其是重夯下表现明显,究其原因,一是从矿渣的化学成分分析,矿渣碱性组分大于粉煤灰中的碱性组分,掺入后和土体中氧化硅、氧化铝在重夯下易于发生适量反应,产生固化产物,其粒子数量增多,抗压强度提高;二是从矿渣的比表面积分析,经测定矿渣比表面积达600kg/平方米,而粉煤灰仅为400 kg/平方米左右.比表面积大的矿渣在夯实下反应速率明显高于粉煤灰.数据表明,达到3MPa强度要求的最适合矿渣掺量大约为10%.

6.纤维.植物纤维主要有:①麻丝②稻草③麦秸秆④竹片⑤红柳⑥芦苇⑦葛藤⑧谷壳⑨锯末⑩麦糠人造纤维主要有:①玻璃纤维②聚丙烯纤维③纤维素纤维④聚乙烯醇纤维

7.夯土专用土壤固化剂.夯土专用土壤固化剂是一款兼容并蓄、博采众家之长的产品,兼有水泥、石灰、粉煤灰、石膏、高炉矿渣等的所有优点,克服了这些材料的缺点,加入夯土专用土壤固化剂的生土材料强度和软化系数显著提高,收缩率明显减小,能抑制开裂,不怕水的浸泡和风雨的侵蚀,耐冻融,抗震性能好,经久耐用,而且还可以在不加颜料的条件下保持夯土色彩的多样性.

四、其它材料配比建议

水泥粉煤灰混合料的最佳配合比C∶F等于1∶3~1∶5,水泥石灰粉煤灰混合料的粘结料最佳配比C∶L∶F等于1∶2∶3~1∶4∶7.麦秸秆掺量增加,会增加材料内部的孔隙,从而降低变形模量,当掺量达到1%时,麦秸秆的拉结作用使破坏趋于延性.素土中淀粉的掺量在3%~4%为宜,高于5%掺量时,抗压强度增加缓慢,抗剪切强度有下降的趋势.掺入0.5%的麻草/稻草(长3cm)的改性土,在最佳含水量条件下夯实后,抗压强度和抗剪强度效果最好.相比素土而言,抗压强度能提高约93%,抗剪切强度能提高约70%,掺入适量的淀粉( 淀粉或支链淀粉)或麻草(或稻草)在一定程度上均能提高生土墙体的抗压和抗剪性能,麻草的改性效果优于淀粉.(稻草的掺量以0.5%~3%之间根据土质寻求最佳掺量).

五、结语

土壤固化剂是专门用来固化土壤的一种新材料,成本低,强度高,不怕水,不易开裂,耐冻融,不易老化,经久耐用,十多年来被广泛应用在:修筑路基.高速公路的底基层硬化,一级路及以下各等级路的基层和底基层硬化.简易道路或临时性道路的基层和面层硬化; 场地硬化.土地一级整理、停车场、堆料场、堆货场、生产加工场等场地的硬化处理;修筑夯土墙.如夯土墙蔬菜大棚、夯土墙养殖大棚、夯土墙民居、夯土墙豪宅别墅、夯土墙山庄会所度假村、夯土景观围墙、修补兴建土楼、夯土城墙及影视基地夯土外景、夯土碉堡炮楼等;制作粘土免烧砖;水利堤坝/人工湖/围堰固化防渗;矿井/油井固化防渗;矿山回填/垃圾填埋;尾矿渣处理.采用土壤固化剂做成的夯土墙的特点:强度高、不怕水、不易开裂、耐冻融、不易老化、造价低、取材易、施工简单、节能环保原生态、接地气、冬暖夏凉、自然调节温湿、静心安神益健.

结论:关于夯土方面的论文题目、论文提纲、仿夯土墙论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。

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