生土墻體材料改性技術(shù)研究.pdf

1、生土墻體材料是以生土為主要原料制備的墻體材料，作為人類最早使用的古老的建筑材料之一，具有造價低廉，熱工性能好，隔音、污染少，可循環(huán)利用等有利于生態(tài)平衡的優(yōu)點(diǎn)，因此生土墻體材料在世界范圍內(nèi)一直沿用至今。目前生土建筑仍是我國部分村鎮(zhèn)建筑的主要形式。但長期單一地采用生土作為主要原料制備墻材勢必引起土資源匱乏，且生土材料耐水性能較差、強(qiáng)度較低是制約其應(yīng)用發(fā)展的主要技術(shù)問題。從工藝路線、改性劑等改性技術(shù)方面入手，探索提高生土材料性能的技術(shù)途徑，對

2、擴(kuò)大生土墻體材料在工程中的應(yīng)用，延長其使用壽命具有重要意義。
　　 本文以不同改性技術(shù)制備的制品為對象，研究了風(fēng)化頁巖部分取代生土材料的最佳摻量，重點(diǎn)研究了稻殼灰、水玻璃、植物纖維等改性材料對生土材料制品性能的影響規(guī)律，分析了原材料陳化齡期、練泥時間、風(fēng)化頁巖細(xì)度等因素對生土墻體材料性能影響的機(jī)理。研究揭示的主要規(guī)律如下：
　　 1)預(yù)處理和成型工藝對生土材料制品性能影響顯著。研究表明：陳化齡期為15±2天、練泥時間控制

3、在20±2min有利于改善生土制品的性能；其它條件一定時，擠塑成型所得制品的性能優(yōu)于夯筑、澆筑成型制品的性能。
　　 2)本研究條件下，風(fēng)化頁巖取代生土材料的合理摻量為30％左右，風(fēng)化頁巖細(xì)度在280 m2/kg～285 m2/kg范圍內(nèi)時，風(fēng)化頁巖與生土之間級配較好，能保證制品密實(shí)度達(dá)到最佳。
　　 3)植物纖維與生土材料之間通過物理作用連接，能有效地提高制品力學(xué)性能，耐水性也有所改善，其合理摻量為5％左右。
　

4、　 4)經(jīng)稻殼灰改性的制品力學(xué)性能得到明顯改善，其抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)到4.9MPa，抗折強(qiáng)度大于1.5MPa。該試件在浸水試驗中表面很快出現(xiàn)剝離，但壓力水在制品內(nèi)部滲透速率低，耐水性較未改性制品有所提高；稻殼灰合理摻量為8％～10％。
　　 5)水玻璃改性劑的摻量和模數(shù)對生土材料制品的力學(xué)性能有很大的影響，其抗壓強(qiáng)度為未改性制品強(qiáng)度的3倍，抗折強(qiáng)度提高20％；在沖刷試驗中，水在坯體中的滲透速度低于未摻改性劑試件中的滲透速度；制品

5、吸濕率小，自然干燥速率大，從改善制品力學(xué)性能和耐水性的角度考慮，水玻璃Na2O當(dāng)量應(yīng)控制為1％左右，模數(shù)大于2.0。
　　 6)改性劑對制品力學(xué)性能的改性效果為：稻殼灰>水玻璃>植物纖維>礦渣與石灰復(fù)摻>粉煤灰與石灰復(fù)摻；改性劑對制品在潮濕空氣和壓力水作用下的穩(wěn)定性的影響規(guī)律為：粉煤灰與石灰復(fù)摻>礦渣與石灰復(fù)摻>水玻璃>植物纖維>稻殼灰。
　　 7)植物纖維改性風(fēng)化頁巖-生土制品的導(dǎo)熱系數(shù)與全生土制品的導(dǎo)熱系數(shù)相當(dāng)。