一种夯土墙配方及其制备方法与流程

本发明涉及一种夯土墙配方及其制备方法。

背景技术：

夯土建筑是以石或木制锤等工具，将原状生土分层夯实以构建承重墙的建筑。对于夯土建筑来说，因其造价低廉、节能环保、保温隔热性能好、施工方便、可就地取材、墙体材料可重复利用及居住舒适等特点，在我国部分农村地区仍然被广泛应用。但就传统夯土墙体材料选择情况而言，存在很多问题与缺陷，如夯土材料自身缺陷、夯土墙体材料选择随意性大等等。对于夯土墙来说，其力学性质受到所用土体自身颗粒级配、化学成分、物理性质等因素的影响，而土体自身材料强度低，压实后仅为c20混凝土强度的1/20-1/10左右，且在干燥条件下为脆性材料，基本无延性，破坏无征兆，加之土体材料耐久性能差，在自然条件下，尤其是遭到雨水冲刷、冻融、太阳辐射等各种侵蚀作用后，墙体直接暴露在空气中，墙根浸泡在雨水中，容易风蚀剥落、墙根腐烂、产生墙体裂缝与生物孔洞；且在建造过程中，工人若使用一些不合适的生土进行墙体夯筑或选用的材料组分比例不合适时，会直接导致夯土墙体在使用时出现破坏。

为了改善和解决上述传统夯土墙体的各种问题与缺陷，不仅仅要从传统夯筑方式及工具上进行改进，更需要从夯土墙体本身材料组分配比的角度进行优化改良。添加适当比例的石子和瓦砾，可使墙体夯击强度增大、使墙体结构更加稳定，且瓦砾属于建筑废弃物，可就地取材，性价比较高，在夯筑时可使墙体下部的石子含量偏多，瓦砾偏少；墙体上部瓦砾含量偏多，石子偏少，这样可使夯土墙体呈现“上轻下重”的状态，降低了夯土墙整体的承载，夯击时下部墙体更加稳定，且有利于抗震。添加适当比例的聚丙烯纤维可提高墙体耐久性，在夯土墙体长时间受到雨水冲刷时，墙体表面的松散土层率先剥落，使得聚丙烯纤维如同“牛毛”、“蓑衣”一般密集地裸露在墙面，可阻止雨水的进一步冲刷与侵蚀，极大的提高其耐久性能；添加适当比例的石灰与砂可提高墙体密实性及后期强度。

技术实现要素：

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题传统的夯土墙体用料单一、强度低、耐久性差且易开裂。

本发明是这样构成的，它包括包括生土、石子、砂、石灰、瓦砾、水和聚丙烯纤维，各组分的重量组份为：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦砾2-10份、水10-60份以及聚丙烯纤维1-5份。

进一步的，所述的生土为普通粘土。

进一步的，所述的石子为适当的连续级配的碎石。

进一步的，所述的石灰主要成分为碳酸钙。

进一步的，所述的聚丙烯纤维长度为30-70mm。

进一步的，一种夯土墙的制备方法，包括步骤如下：（1）称取生土、石子、砂、石灰、瓦砾、水和聚丙烯纤维，各组分的重量组份为：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦砾2-10份、水10-60份以及聚丙烯纤维1-5份；（2）将生土、石子、砂、石灰、瓦砾和聚丙烯纤维混合，通过搅拌机将上述各组分混合均匀；（3）将水加入步骤（2）得到的混合材料中，搅拌使其混合均匀，即得本发明的夯土墙配方；（4）步骤（3）中得到的混合材料拌好成型后直接放入模具进行夯击成墙。

进一步的，步骤（2）中搅拌时间为2-5分钟。

进一步的，步骤（3）中搅拌时间为5-8分钟。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的夯土墙配方在保证保留原有传统夯土墙材料的前提下，大幅度提高了夯土墙体的强度、耐久性、整体性、密实性、抗开裂性等，延长了夯土建筑的寿命，并且能够取得较大的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例：一种夯土墙配方，包括生土、石子、砂、石灰、瓦砾、水和聚丙烯纤维，各组分的重量组份为：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦砾2-10份、水10-60份以及聚丙烯纤维1-5份。

本实施例中，所述的生土为普通粘土。

本实施例中，所述的石子为适当的连续级配的碎石。

本实施例中，所述的石灰主要成分为碳酸钙。

本实施例中，所述的聚丙烯纤维长度为30-70mm。

本实施例中，夯土墙的制备方法，包括步骤如下：（1）称取生土、石子、砂、石灰、瓦砾、水和聚丙烯纤维，各组分的重量组份为：生土70-700份、石子60-600份、砂5-50份、石灰2-10份、瓦砾2-10份、水10-60份以及聚丙烯纤维1-5份；（2）将生土、石子、砂、石灰、瓦砾和聚丙烯纤维混合，通过搅拌机将上述各组分混合均匀；（3）将水加入步骤（2）得到的混合材料中，搅拌使其混合均匀，即得本发明的夯土墙配方；（4）步骤（3）中得到的混合材料拌好成型后直接放入模具进行夯击成墙。

本实施例中，步骤（2）中搅拌时间为2-5分钟。

本实施例中，步骤（3）中搅拌时间为5-8分钟。

实施例2：在实施例1的基础上，优选的，夯土墙配方中各组分的重量含量可以为：生土140份、石子120份、砂10份、石灰5份、瓦砾5份、水20份、聚丙烯纤维2份；其中，生土为普通粘土，石子为10mm的连续级配的碎石，ferro纤维长度为40mm，瓦砾可就地取材。

优选的，夯土墙配方的配备方法如下：

（1）称取生土、石子、砂、石灰、瓦砾、水和聚丙烯纤维，各组分的重量组份为生土140份、石子120份、砂10份、石灰5份、瓦砾5份、水20份、聚丙烯纤维2份；

（2）将生土、石子、砂、瓦砾、石灰和聚丙烯纤维混合，放入搅拌机，搅拌3min；如搅拌完后出现纤维团结现象，可继续搅拌1min或至纤维完全分散为止；将水加入步骤（2）得到的混合材料中，搅拌5min，得到的混合材料拌好成型后直接放入模具进行夯击成墙；

（3）如试配过程中出现生土掺杂较大粒径的石块，可通过人工筛选剔除，并重新掺入等体积土。

实施例3：优选的，夯土墙配方中各组分的重量含量可以为：生土280份、石子240份、砂20份、石灰8份、瓦砾10份、水40份、聚丙烯纤维4份；其中，生土为普通粘土，石子为10mm的连续级配的碎石，ferro纤维长度为40mm，瓦砾可就地取材。

优选的，夯土墙配方的配备方法如下：

（4）称取生土、石子、砂、石灰、瓦砾、水和聚丙烯纤维，各组分的重量组份为生土140份、石子120份、砂10份、石灰5份、瓦砾5份、水20份、聚丙烯纤维2份；

（5）将生土、石子、砂、瓦砾、石灰和聚丙烯纤维混合，放入搅拌机，搅拌3min；如搅拌完后出现纤维团结现象，可继续搅拌1min或至纤维完全分散为止；将水加入步骤（2）得到的混合材料中，搅拌5min，得到的混合材料拌好成型后直接放入模具进行夯击成墙；

（6）如试配过程中出现生土掺杂较大粒径的石块，可通过人工筛选剔除，并重新掺入等体积土。

经研究发现，通过在传统夯土墙材料中加入适当比例的石子、砂、石灰、ferro纤维（聚丙烯纤维）、瓦砾，可有效地提高墙体的夯击强度、抗开裂性能及在自然条件下的耐久性，且整体性与密实性得到一定地提高，继而大大延长了夯土墙体的使用寿命，故而该发明在夯土建造领域可产生较大的经济效益。具体原理阐明如下：添加适当比例的石子和瓦砾，可使墙体结构更加稳定，且瓦砾属于建筑废弃物，可就地取材，性价比较高，在夯筑时可使墙体下部的石子含量偏多，瓦砾偏少；墙体上部瓦砾含量偏多，石子偏少，这样可使夯土墙体呈现“上轻下重”的状态，降低了夯土墙整体的承载，夯击时下部墙体更加稳定，且有利于抗震。添加适当比例的ferro纤维可提高墙体耐久性，在夯土墙体长时间受到雨水冲刷时，墙体表面的松散土层率先剥落，使得ferro纤维如同“牛毛”、“蓑衣”一般密集地裸露在墙面，可阻止雨水的进一步冲刷与侵蚀，极大的提高其耐久性能；添加适当比例的石灰与砂可提高墙体密实性及后期强度。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。