一种用于重质夯土墙的建筑材料及其制备方法和施工工艺与流程

1.本发明属于材料防腐技术领域，具体涉及一种用于重质夯土墙的建筑材料及其制备方法和施工工艺。


背景技术：

2.建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称，可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料，结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料和复合材料等，装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖和具有特殊效果的玻璃等，专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温和密封等。
3.夯土墙是我国传统的建筑墙体，是一种结实、密度大且缝隙较少的压制混合泥块。夯土建筑贴近自然，融于自然，传统夯土墙建筑技术在中国的应用历史悠久，夯土建筑具有就地取材、施工简易、冬暖夏凉、造价低廉等特点。夯土建筑，也称生土建筑，如福建永定县的客家土楼、甘肃敦煌古城墙及军事遗迹、陕西西安的秦皇陵墓葬夯土。当前在西南部地区农村住房中，夯土建筑仍然大量存在。然而，随着近年西部地区自然灾害的增多，农户自主建造的传统夯土农宅在抗震性能、耐久性能、功能布局等方面存在的固有缺陷日益凸显，多数房屋成为了危房。而部分风景区，博物馆等还需要大量新建，针对目前存在的情况，亟需对粗糙的传统夯土技术进行改良，以提高夯土房屋的宜居性与安全性。
4.夯土建筑具有廉价、便利、环保、冬暖夏凉、工艺简单的优势。但具有强度低，耐久性差，难以抵御雨水侵蚀及冻融的缺陷。现有建筑墙体普遍为普通砖墙；泥墙施工工期较长，易空鼓起包，整体性不强易开裂，边角处易掉落且使用时间不长，隔音隔热效果不佳，发霉起菌蛀虫，抗渗效果不佳。因此用传统方式在夯土墙上开窗和开洞都会对夯土墙本身结构的整体性产生较大影响。极难抵御自然侵蚀，自然灾害和人为破坏。
5.综上，一种绿色环保适宜居住，无毒无害，保温节能，抗震效果佳的用于重质夯土墙的建筑材料及其制备方法和施工工艺有待研究。


技术实现要素：

6.针对夯土墙的泥墙施工工期较长，易空鼓起包，整体性不强易开裂，边角处易掉落且使用时间不长，隔音隔热效果不佳，发霉起菌蛀虫，抗渗效果不佳的问题，本发明旨在提供一种用于重质夯土墙的建筑材料及其制备方法和施工工艺，绿色环保，更适宜居住，亲近自然、无人体有害气体，保温节能，有抗震承重效果，防霉无菌，抗渗。
7.为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：
8.一种用于重质夯土墙的建筑材料，按重量份计包括：黏土5-8份，碎石1-3份，石块1-3份，石灰2-4份，粗砂2-4份。
9.进一步的，所述重质夯土墙材料的含水率小于等于8％。因为黏土本身含水率高，在所有材料搅拌后，黏土与低含水率的材料能快速拌合，易于在模具内打夯能快速成型。
10.进一步的，所述黏土的湿度为25-35％。黏土的添加使得材料的防火性能大大提
高，且内部疏松的黏土可以吸收隔绝噪音，免去了使用者的烦恼，方便了使用者的使用。湿度过大易稀释，过小不易拌合和密实，本发明的湿度能快速均匀拌合各材料，能缩短成型时间和增加成型效果。
11.进一步的，所述碎石的粒径为3-5mm。该粒径的碎石可以填充密实形成的夯土墙整体，脱模具后表面感官效果更好。
12.进一步的，所述石块的粒径为2-3cm。该粒径的石块可以增加了墙体的承载能力和被破坏性，挤压黏土易成型。
13.进一步的，所述粗砂的粒径为大于等于0.5mm。该粒径的粗砂可以节约了粗砂的使用量，与黏土等其他材料结合效果更好且能密实夯土墙，效果更好。
14.重质夯土墙材料的制备方法，包括以下步骤，按配比称取黏土，碎石，石块，石灰和粗砂，将其混合，添加水搅拌均匀，制得拌料后的重质夯土墙材料，拌料后的重质夯土墙材料的含水率为15～20％。
15.进一步的，所述碎石和石块在混合前，需浇水保持湿润，便于后续拌料。
16.重质夯土墙材料的施工工艺，依次包括支模、浇筑、拆模、养护和抹面的步骤；其中，所述支模是制作用于使重质夯土墙成型的模具；所述浇筑是向所述模具中浇筑拌料后的重质夯土墙材料。
17.重质夯土墙材料的施工工艺，包括以下步骤：
18.(1)支模：根据重质夯土墙的高度和厚度选择不同规格的烘干方料双面双排做骨架支撑，用质量较好的至少9厘米厚的木模板进行关模加固，保证夯土的时候骨架不会变形。
19.(2)夯土拌料：合理控制配比及含水率，黏土，碎石，石块，石灰和粗砂按照比例搅拌均匀，含水率为15～20％，夯筑到支模的墙体内部。
20.(3)把模具内的材料振捣均匀，每次振捣10-20cm，来回振捣三遍，要求振捣密实后可进行下一次填充振捣。每次倒入模板中的混合料高度不可大于200mm，施工方应对此放线控制。打夯原则是：先打夯边角，再打夯中间，每层打夯两遍。
21.(4)在有结构柱的界面处，基层必须覆盖纤维网，覆盖完整，不能有断口，边角收口处必须保留缝隙，缝隙大小为5-10mm，不宜过大或过小。墙体顶部施工应打夯压实，不可有松散现象；顶部施工完，预留4块木板，不可当即拆下，6小时后方可拆下顶部模板；应放线处理成与施工图的标高一致。
22.(5)在重质夯土墙填充夯实完成后，对重质夯土墙进行实时含水率检测，利用排风措施将含水率控制在8％以下时，方可进行重质夯土墙基层抹面。
23.进一步的，安装建筑施工图做好开关、插座、扶手、门窗洞口、机电空洞预留以及管线等构件的预埋；预埋构件的尺寸和部位均见建筑施工图。
24.进一步的，当施工时有悬挑30mm或更大尺寸部分，应在底部做木模板填充，保持悬挑部分平整；墙体完成后墙体根部以上300mm处作固化处理。
25.进一步的，在施工每次滑模发生墙体表面脱落现象，应及时修补，采用原有混合料加水湿润后填补脱落处，用木板垫住拍平，木板的方向应和模板的方向一致；施工过程应随时掌握天气变化情况，一次施工未能完成的墙体需用透明防水布从顶部盖住，避免雨水天气造成的破坏；墙体施工完成后应养护30天。墙体阳角作倒角处理。
26.进一步的，抹面前检测重质夯土墙的含水率，当含水率低于8％时，进行抹面。
27.本发明通过在支模，选择双面双排做骨架支撑，有效增加土墙的强度及其整体性。所采用的夯土料中粗砂和碎石能够有效保证土墙成型后的强度，而黏土与石灰混合的方式能够进一步增加土墙的强度，并增加各个原料之间的连接性，使其整体性更强，进而有效防止土墙开裂。粗砂和石块不仅提高了传统夯土的强度，使其能满足现有建筑对结构主体的强度要求，又有效规避了原有夯土容易因风吹、日晒、雨淋而造成的侵蚀，成品墙体密实、耐水耐久性好、强度高，适应重质夯土墙的需求。
28.本发明的有益效果：
29.1、保温隔热性：利用泥土的本身物理性能加上其余材料的搅拌夯实，使其形成天然的保温隔热墙。
30.2、隔音防噪性：通过自身材料搅拌均匀，到顶夯筑及墙体厚度，隔音降噪效果极好。
31.3、抗震性：骨架方料有一定的抗震效果，重质夯土墙本身材料组成和弧形造型加强墙体的抗震效果。
32.4、天然环保性：所使用的原材料都是天然原材料，无任何化工化学添加成分，完全做到了百分之百的环保，且成本低廉。
33.5、防霉无菌性：选择使用的原材料全为优品，其中石灰产品极为优质，通过超过20天的浸泡，有着抗霉杀菌的作用，在墙体内形成内环境循环，起到消灭微生物的作用，保证重质夯土墙内循环的优良环境。
具体实施方式
34.为了进一步说明本发明的技术效果，下面通过实施例对本发明进行具体描述。
35.实施例1
36.重质夯土墙材料的施工工艺，包括以下步骤：
37.(1)支模：根据重质夯土墙的高度和厚度选择不同规格的烘干方料双面双排做骨架支撑，用质量较好的至少9厘米厚的木模板进行关模加固，保证夯土的时候骨架不会变形。
38.(2)夯土拌料：按配比称量黏土6份，碎石2份，石块2份，石灰3份和粗砂3份，混合搅拌均匀，含水率为15％，夯筑到支模的墙体内部。黏土的湿度为25％。碎石的粒径为3mm。石块的粒径为2cm。粗砂的粒径为0.6mm。
39.(3)把模具内的材料振捣均匀，每次振捣15cm，来回振捣三遍，要求振捣密实后可进行下一次填充振捣。每次倒入模板中的混合料高度不可大于200mm，施工方应对此放线控制。打夯原则是：先打夯边角，再打夯中间，每层打夯两遍。
40.(4)在有结构柱的界面处，基层必须覆盖纤维网，覆盖完整，不能有断口，边角收口处必须保留缝隙，缝隙大小为7mm，不宜过大或过小。墙体顶部施工应打夯压实，不可有松散现象；顶部施工完，预留4块木板，不可当即拆下，6小时后方可拆下顶部模板；应放线处理成与施工图的标高一致。当施工时有悬挑30mm或更大尺寸部分，应在底部做木模板填充，保持悬挑部分平整；墙体完成后墙体根部以上300mm处作固化处理。
41.(5)在重质夯土墙填充夯实完成后，对重质夯土墙进行实时含水率检测，利用排风
措施将含水率控制在8％以下时，方可进行重质夯土墙基层抹面。
42.(6)在施工每次滑模发生墙体表面脱落现象，应及时修补，采用原有混合料加水湿润后填补脱落处，用木板垫住拍平，木板的方向应和模板的方向一致；墙体施工完成后应养护30天。墙体阳角作倒角处理。
43.实施例2
44.重质夯土墙材料的施工工艺，包括以下步骤：
45.(1)支模：根据重质夯土墙的高度和厚度选择不同规格的烘干方料双面双排做骨架支撑，用质量较好的至少9厘米厚的木模板进行关模加固，保证夯土的时候骨架不会变形。
46.(2)夯土拌料：按配比称量黏土5份，碎石1份，石块1份，石灰2份和粗砂2份，混合搅拌均匀，含水率为20％，夯筑到支模的墙体内部。黏土的湿度为35％。碎石的粒径为5mm。石块的粒径为3cm。粗砂的粒径为0.8mm。
47.(3)把模具内的材料振捣均匀，每次振捣10cm，来回振捣三遍，要求振捣密实后可进行下一次填充振捣。每次倒入模板中的混合料高度不可大于200mm，施工方应对此放线控制。打夯原则是：先打夯边角，再打夯中间，每层打夯两遍。
48.(4)在有结构柱的界面处，基层必须覆盖纤维网，覆盖完整，不能有断口，边角收口处必须保留缝隙，缝隙大小为5mm，不宜过大或过小。墙体顶部施工应打夯压实，不可有松散现象；顶部施工完，预留4块木板，不可当即拆下，6小时后方可拆下顶部模板；应放线处理成与施工图的标高一致。当施工时有悬挑30mm或更大尺寸部分，应在底部做木模板填充，保持悬挑部分平整；墙体完成后墙体根部以上300mm处作固化处理。
49.(5)在重质夯土墙填充夯实完成后，对重质夯土墙进行实时含水率检测，利用排风措施将含水率控制在8％以下时，方可进行重质夯土墙基层抹面。
50.(6)在施工每次滑模发生墙体表面脱落现象，应及时修补，采用原有混合料加水湿润后填补脱落处，用木板垫住拍平，木板的方向应和模板的方向一致；墙体施工完成后应养护30天。墙体阳角作倒角处理。
51.实施例3
52.重质夯土墙材料的施工工艺，包括以下步骤：
53.(1)支模：根据重质夯土墙的高度和厚度选择不同规格的烘干方料双面双排做骨架支撑，用质量较好的至少9厘米厚的木模板进行关模加固，保证夯土的时候骨架不会变形。
54.(2)夯土拌料：按配比称量黏土8份，碎石3份，石块3份，石灰4份和粗砂4份，混合搅拌均匀，含水率为17％，夯筑到支模的墙体内部。黏土的湿度为30％。碎石的粒径为4mm。石块的粒径为2.5cm。粗砂的粒径为0.6mm。
55.(3)把模具内的材料振捣均匀，每次振捣20cm，来回振捣三遍，要求振捣密实后可进行下一次填充振捣。每次倒入模板中的混合料高度不可大于200mm，施工方应对此放线控制。打夯原则是：先打夯边角，再打夯中间，每层打夯两遍。
56.(4)在有结构柱的界面处，基层必须覆盖纤维网，覆盖完整，不能有断口，边角收口处必须保留缝隙，缝隙大小为10mm，不宜过大或过小。墙体顶部施工应打夯压实，不可有松散现象；顶部施工完，预留4块木板，不可当即拆下，6小时后方可拆下顶部模板；应放线处理
成与施工图的标高一致。当施工时有悬挑30mm或更大尺寸部分，应在底部做木模板填充，保持悬挑部分平整；墙体完成后墙体根部以上300mm处作固化处理。
57.(5)在重质夯土墙填充夯实完成后，对重质夯土墙进行实时含水率检测，利用排风措施将含水率控制在8％以下时，方可进行重质夯土墙基层抹面。
58.(6)在施工每次滑模发生墙体表面脱落现象，应及时修补，采用原有混合料加水湿润后填补脱落处，用木板垫住拍平，木板的方向应和模板的方向一致；墙体施工完成后应养护30天。墙体阳角作倒角处理。
59.实施例4
60.重质夯土墙材料的施工工艺，包括以下步骤：
61.(1)支模：根据重质夯土墙的高度和厚度选择不同规格的烘干方料双面双排做骨架支撑，用质量较好的至少9厘米厚的木模板进行关模加固，保证夯土的时候骨架不会变形。
62.(2)夯土拌料：按配比称量黏土6份，碎石2份，石块1份，石灰3份和粗砂2份，混合搅拌均匀，含水率为18％，夯筑到支模的墙体内部。黏土的湿度为27％。碎石的粒径为3mm。石块的粒径为2.5cm。粗砂的粒径为0.5mm。
63.(3)把模具内的材料振捣均匀，每次振捣15cm，来回振捣三遍，要求振捣密实后可进行下一次填充振捣。每次倒入模板中的混合料高度不可大于200mm，施工方应对此放线控制。打夯原则是：先打夯边角，再打夯中间，每层打夯两遍。
64.(4)在有结构柱的界面处，基层必须覆盖纤维网，覆盖完整，不能有断口，边角收口处必须保留缝隙，缝隙大小为7mm，不宜过大或过小。墙体顶部施工应打夯压实，不可有松散现象；顶部施工完，预留4块木板，不可当即拆下，6小时后方可拆下顶部模板；应放线处理成与施工图的标高一致。当施工时有悬挑30mm或更大尺寸部分，应在底部做木模板填充，保持悬挑部分平整；墙体完成后墙体根部以上300mm处作固化处理。
65.(5)在重质夯土墙填充夯实完成后，对重质夯土墙进行实时含水率检测，利用排风措施将含水率控制在8％以下时，方可进行重质夯土墙基层抹面。
66.(6)在施工每次滑模发生墙体表面脱落现象，应及时修补，采用原有混合料加水湿润后填补脱落处，用木板垫住拍平，木板的方向应和模板的方向一致；墙体施工完成后应养护30天。墙体阳角作倒角处理。
67.实施例5
68.重质夯土墙材料的施工工艺，包括以下步骤：
69.(1)支模：根据重质夯土墙的高度和厚度选择不同规格的烘干方料双面双排做骨架支撑，用质量较好的至少9厘米厚的木模板进行关模加固，保证夯土的时候骨架不会变形。
70.(2)夯土拌料：按配比称量黏土7份，碎石2份，石块1份，石灰2份和粗砂3份，混合搅拌均匀，含水率为19％，夯筑到支模的墙体内部。黏土的湿度为31％。碎石的粒径为3mm。石块的粒径为3cm。粗砂的粒径为0.7mm。
71.(3)把模具内的材料振捣均匀，每次振捣13cm，来回振捣三遍，要求振捣密实后可进行下一次填充振捣。每次倒入模板中的混合料高度不可大于200mm，施工方应对此放线控制。打夯原则是：先打夯边角，再打夯中间，每层打夯两遍。
72.(4)在有结构柱的界面处，基层必须覆盖纤维网，覆盖完整，不能有断口，边角收口处必须保留缝隙，缝隙大小为7mm，不宜过大或过小。墙体顶部施工应打夯压实，不可有松散现象；顶部施工完，预留4块木板，不可当即拆下，6小时后方可拆下顶部模板；应放线处理成与施工图的标高一致。当施工时有悬挑30mm或更大尺寸部分，应在底部做木模板填充，保持悬挑部分平整；墙体完成后墙体根部以上300mm处作固化处理。
73.(5)在重质夯土墙填充夯实完成后，对重质夯土墙进行实时含水率检测，利用排风措施将含水率控制在8％以下时，方可进行重质夯土墙基层抹面。
74.(6)在施工每次滑模发生墙体表面脱落现象，应及时修补，采用原有混合料加水湿润后填补脱落处，用木板垫住拍平，木板的方向应和模板的方向一致；墙体施工完成后应养护30天。墙体阳角作倒角处理。
75.对照例1
76.本对照例相较于实施例1没有黏土，其余组分、配比和步骤均与实施例1一致。
77.对照例2
78.本对照例相较于实施例1没有粗砂，其余组分、配比和步骤均与实施例1一致。
79.对照例3
80.本对照例相较于实施例1没有碎石，其余组分、配比和步骤均与实施例1一致。
81.对照例4
82.本对照例相较于实施例1没有黏土、粗砂和碎石，其余组分、配比和步骤均与实施例1一致。
83.对照例5
84.本对照例相较于实施例1其组分配比没有在权要的范围内，黏土3份，碎石4份，石块4份，石灰5份和粗砂1份，黏土的湿度为20％。碎石的粒径为1mm。石块的粒径为0.5cm。粗砂的粒径为0.4mm。其余组分、配比和步骤均与实施例1一致。
85.上述实施例及对照例的实验结果参见表1：
[0086][0087][0088]
从上述表1中的实施例1-5和对照例1-5，我们可以看出本对照例1-3相较于实施例1均减少一个组分，其粘结强度、导热系数和抗压强度均远小于实施例1，证明黏土、碎石和粗砂是本方案的关键组分，缺少任意组分均会降低其技术效果的实现，黏土、碎石和粗砂相互之间协同增效；对照例4没有黏土、碎石和粗砂，其粘结强度、导热系数和抗压强度相较于
对照例1-3进一步降低，证明本方案黏土、碎石和粗砂的综合协同作用；对照例5含有本方案的组分，仅仅是配比没有在本方案的范围内，导致其粘结强度、导热系数和抗压强度相较于实施例1-5也下降了一些，只是没有对照例1-4下降幅度大，说明本方案的配比是经过创造性劳动得到的，对于提高重质夯土墙材料的保温隔热性、隔音防噪性、抗震性、防霉无菌性均有重要影响。
[0089]
最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。