一种节能夯土墙体及其施工方法
文献发布时间:2023-06-19 10:10:17
技术领域
本发明属于建筑夯土墙领域,具体涉及一种环保节能夯土墙体及其施工方法。
背景技术
夯土技艺的产生可追溯到远古时代,不论在宫室还是乡间,夯土技艺因其可就地取材及建造技艺简单等得以广泛应用,成为中国古代最为重要的建筑技艺之一。然而进入现代,因为种种原因这一建造传统在中国并未得到良好的传承与发展。
中国传统夯土墙体(如客家土楼)以生土为重要原料,无法满足当代更大规模与体量下建筑的耐久性、耐候性与抗压强度、居住质量等方面的需求。早在中国古代潮汕地区就已出现以青砂和贝灰(主要成分为氧化钙,遇水后变成熟石灰)为主料混合夯实而成的“贝灰版筑墙”,其材料成墙后硬度非常高,墙体坚固,不易风化,历经几百年虽批荡(即抹灰)无存,依然屹立不倒,甚至连一般的铁钉都无法钉入,这种传统工艺在当代建筑实践中缺少应用。
另外,在我国现代化进程中,新型夯土墙体的实践中多呈现为单一建筑目标的实现,而非以一体化的方法尽可能同时满足强度、性能和施工可行性,如利用内保温或外保温层将难以保证夯土肌理的一致性,以及为实现结构强度需要大大增加实际墙体厚度等等。一种满足复合性能需求的夯土墙体方法在我国建筑实践中仍然缺失。
因此,本领域技术人员致力于开发一种能满足符合性能需求的夯土墙体及其施工方法。
发明内容
有鉴于传统夯土墙的原料配比和施工工艺条件下无法满足现代建筑的抗震需求、保温性能需求、墙体耐久度和强度需求,且尚未有一体化施工方法以整合相关要素,夯土墙体的肌理效果、美学观感和文化价值在现代夯土墙中难以表达,本发明提供了一种能满足符合性能需求的夯土墙体及其施工方法。本发明也可以只解决上述问题中的一种或几种。
本发明的一个方面提供了一种夯土墙体。在一个具体实施方式中,该夯土墙体包括以下质量百分比的原料:石子22.3%±5%、粗砂58.7%±5%、水泥14.3%±2%、水4.7%±5%;还包括按照原料的0.0003%±1%质量百分比添加的防水剂。。
进一步地,石子包括粒径20~60mm的大石子和粒径10~25mm的瓜子片;可选地,所述大石子和所述瓜子片的添加质量百分比为:大石子:7.6%±2.5%;瓜子片:14.7%±2.5%。
可选地,夯土墙体的原料还包括色粉;可选地,所述色粉包括铁的氧化物;进一步可选地,铁的氧化物选自氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁棕中的一种或多种。
可选地,色粉的种类和使用量根据夯土墙体需要的颜色、砂土、石子和水泥的颜色共同决定,根据实际情况添加。可选地,色粉中氧化铁黄的配比为原料总量的0.005%(质量百分比),氧化铁红的配比为原料总量的0.001%(质量百分比),氧化铁总的配比为原料总量的0.001%(质量百分比)。
进一步地,夯土墙体的结构包括:
保温层,设置在所述夯土墙体宽度方向的中间,沿所述夯土墙体的长度方向延伸;
钢筋网格层,设置在所述保温层两侧,并位于夯土墙层内部,与保温层平行或大致平行,两个钢筋网格层还通过钢筋连接,钢筋贯穿所述保温层;以及
夯土墙层,设置在所述保温层两侧。
进一步地,保温层的上、下、左和右四个边缘和所述夯土墙层外立面之间的距离大于等于200mm;钢筋网格层距离所述夯土墙层外立面80~120mm,每一个钢筋网格层中的纵向钢筋之间的距离为1500mm,横向钢筋之间的距离为600mm。两个钢筋网格层之间的距离为750mm。
可选地,夯土墙体还包括门窗洞口,所述门窗洞口的上方设置有预制混凝土过梁。
进一步可选地,预制混凝土过梁的长度大于门窗洞口的长度,宽度小于门窗空口的宽度,且宽度小于两层钢筋网格层之间的距离;预制混凝土过梁还按照一定间距设置过梁搭接筋以提高支撑作用。
本发明的另一个方面提供了一种夯土墙体的施工方法。在一个具体实施方式中,该施工方法包括如下步骤:
S1基层处理,基层水平设置,表面清扫干净;可选地,若基层表面干燥,则喷洒少量水,便于夯土墙体原料与基层的融合密拼;可选地,在基层顶部铺设塑料薄膜,防止由于间隙过大造成夯石材料与空气的快速接触,造成夯石材料水分快速蒸发,而降低夯石墙整体强度;
S2墙体模板组装,在基层两侧组装墙体模板,夯土墙体宽度方向上相对的两块墙体模板,通过连接件固定;
S3夯土墙体的混合料制备,所述夯土墙体包括以下质量百分比的原料:石子22.3%±5%、粗砂58.7%±5%、水泥14.3%±2%、水4.7%±5%;还包括按照原料的0.0003%±1%质量百分比添加的防水剂;
称取石子、砂土和水泥搅拌,加水搅拌均匀,再均匀喷洒防水剂,形成混合料;
S4钢筋网格层及保温层设置:在组装好的墙体模板内平行组装两层钢筋网格,两个钢筋网格层之间使用连接钢筋连接;可选地,两层钢筋网格之间的距离为750mm;在两层钢筋网格中间放入保温层,保温层与钢筋网格平行;可选地,所述保温层的上、下、左和右四个边缘和所述夯土墙层外立面之间的距离大于等于200mm;钢筋网格层距离所述夯土墙层外立面80~120mm,钢筋网格层中的纵向钢筋之间的距离为1500mm,横向钢筋之间的距离为600mm;
S5夯土墙层夯筑:将准备好的混合料分多次上料至保温层两侧,每次上料后进行平料处理,再进行夯击,夯击采用二分之一重叠夯击法,后一次夯击位置以压住前一次夯击位置一半为标准,夯击后混合料的压缩率在55%~65%之间;
其中,步骤S3可以在步骤S2或步骤S4同时进行,或在其之前或之后进行。
可选地,石子包括粒径20~60mm的大石子和粒径10~25mm的瓜子片;可选地,大石子和瓜子片的添加质量百分比为:大石子:7.6%±2.5%;瓜子片:14.7%±2.5%。
可选地,夯土墙体的原料还包括色粉;可选地,所述色粉包括铁的氧化物;进一步可选地,铁的氧化物选自氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁棕中的一种或多种。
可选地,色粉的种类和使用量根据夯土墙体需要的颜色、砂土、石子和水泥的颜色共同决定,根据实际情况添加。可选地,色粉中氧化铁黄的配比为原料总量的0.005%(质量百分比),氧化铁红的配比为原料总量的0.001%(质量百分比),氧化铁总的配比为原料总量的0.001%(质量百分比)。
可选地,夯击按照前后或者左右的顺序进行,先夯击靠近墙体模板边缘的部位,以保证夯土墙体外立面的平整度和密实度;夯击来回次数以4次为最低标准,靠近模板的边缘位置多夯击1~2次,以达到规定夯击为准;每次上料的厚度为20cm±2cm。
进一步地,步骤S2中,墙体模板为长方形,沿长边方向设置有两个通孔,且两个通孔靠近一侧长边。可选地,墙体模板的尺寸为1500mm×600mm,通孔距离墙体模板一侧长边200mm,距离墙体模板一侧短边375mm。所述连接件穿过相对设置的一对墙体模板上相对应的两个通孔。
可选地,夯土墙体还包括门窗洞口;所述步骤S2还包括:在墙体模板上绘制出门窗洞口位置线;所述步骤S5还包括,在门窗洞口位置线对应位置的墙体模板内放置门窗洞口模板以及预制混凝土过梁。可选地,预制混凝土过梁的两端分别延伸超过门窗洞口,可选地,延伸超过300mm。
可选地,施工方法还包括S6夯土墙体养护,第一阶段为密封养护,在拆除墙体模板后的夯土墙体上全覆膜进行养护,密封养护15~17天;或者在墙体模板内养护2天及以上,然后拆除部分或全部墙体模板,拆除墙体模板后暴露的夯土墙体部分覆膜,密封养护15~17天;第二阶段为常态养护,大雨、高温天气需要覆盖防水塑料布,其余情况无需遮挡,常态养护28~32天;第三阶段,涂覆防水涂层。
本发明的夯土墙体及其施工方法,具有如下优势:
1)优化了夯土墙层的原料及配比。原料可以就地取材,优选砂土作为夯土墙体主料,加入水泥、防水剂等材料并优化配比,以兼顾节能、可持续性和墙体基础性能。
2)墙体构造优化问题:通过整合的构造做法对夯土墙体进行优化,以达到更好的保温效果、强度和抗震等要求,与当代建造体系良好对接。
3)肌理效果表达问题:解决夯土墙体效果单一,无法自由开窗等现代立面效果需求问题,通过门窗洞口模板以及预制混凝土过梁,提升了里面开门窗的便捷性。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明实施例1中的夯土墙体宽度方向截面图。
图2是本发明实施例1中的钢筋网格层与连接钢筋连接后的示意图。
图3是本发明实施例2中的夯土墙体的示意图。
图4是图3中夯土墙体沿A-A向的剖视图。
图5是本发明实施例3中墙体模板的示意图。
图6是本发明实施例3中的夯土墙体的焓湿图。
图7是本发明实施例3中的夯土墙体室内热舒适度图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明作进一步地说明,应理解这些实施例仅作为例证的目的,不用于限制本发明的保护范围。
本文中,“上方”是指远离地面的方向。
“纵向”是指垂直或大致垂直于水平面的方向。
“横向”是指平行或大致平行于水平面的方面。
实施例1
如图1所示的夯土墙体,包括保温层10、钢筋网格层20和夯土墙层30。
保温层10设置在夯土墙体宽度方向的中间,沿夯土墙体的长度方向延伸,起到保温隔热作用。保温层10的上、下、左和右四个边缘和夯土墙体上、下、左和右四个外表面之间的距离大于等于200mm,防止保温板靠近边缘造成墙体的开裂。保温层的厚度可以为40mm~90mm。保温层可以是聚氨酯板。
如图1和图2所示,两个钢筋网格层20对称设置在保温层10的两侧,且与保温层10平行或大致平行。每一个钢筋网格层20都由纵向钢筋21和横向钢筋22组成。两个钢筋网格层20通过连接钢筋23进行连接,连接钢筋23贯穿保温层。钢筋网格层20以及连接钢筋23形成夯土墙体中的柔性连接,起到提高夯土墙体结构强度和抗震性的作用。
在一个实施例中,纵向钢筋21之间的间距为1500mm,规格为¢12;横向钢筋22之间的间距为600mm,规格为¢8;连接钢筋23横向间隔距离为750mm,纵向间隔为600mm,规格为¢8。
夯土墙层30对称设置在保温层10两侧,夯土墙层30将保温层10和钢筋网格层20包裹在其内部。钢筋网格层20距离夯土墙层30的外表面(即夯土墙体的外立面)80~120mm,便于夯土墙层施工过程中,夯击工具能正常施工。
在夯土墙体的中间设置保温层,能保证夯土墙体的保温性能,同时还能使夯土墙体内侧和外侧肌理的一致性。增加了两层钢筋网格层,并适用连接钢筋互相连接,在无需大大增加墙体厚度的情况下,就能很好地提高夯土墙体的结构强度、抗震性能等。
实施例2
如图3和图4所示的夯土墙体,包括保温层10、钢筋网格层20、夯土墙层30、门窗洞口41和预制混凝土过梁42。
其中,保温层10、钢筋网格层20以及夯土墙层30的设置方式与实施例1中的一致,此处不赘述。
门窗洞口41设置在需要开窗或开门的位置。在门窗洞口41的上方设置有预制混凝土过梁,用以分担门窗洞口上方夯土墙体的重量,维持门窗洞口的形状不发生或减少发生形变。如图4所示,预制混凝土过梁42的长度比门窗洞口41的长度长,可选地,预制混凝土过梁42的两边分别长出门窗洞口300mm。预制混凝土过梁42的宽度小于两个钢筋网格层20之间的距离,使其能顺利安装在两个钢筋网格层20之间。预制混凝土过梁42的长度方向还按照一定间距设置有过梁搭接筋43,以进一步加强预制混凝土过梁42对门窗洞口的支撑作用。过梁搭接筋可以为规格¢8的钢筋。
通过适用预制混凝土过梁,提升了夯土墙体开设门窗洞口的可能性和自由度,提高了墙体效果多样性。
实施例3
本实施例提供实施例2中所述的带有门窗洞口的夯土墙体的施工方法。
一、材料
1)夯土墙层30的原料:
包括石子、砂土、水泥、防水剂和水。在一些情况下,为了获得夯土墙体的肌理效果,可以添加色粉以形成不同颜色交织的肌理效果。
石子包括粒径20~60mm的大石子和粒径10~25mm的瓜子片,石子中不能含有沙土等载物。使用两种不同粒径的石子掺配后使用,以达到使其孔隙率尽可能小。
砂土选用中号水洗黄沙,黄沙中的粗沙比例大于细沙比例,且不能含有草根等杂物。沙子粒径0.25~0.35mm为细沙,粒径大于0.5mm为粗沙。
水泥宜采用强度等级32.5级普通复合白色水泥,产品应有出厂合格证及复试检测报告。
水选用自来水或洁净生活用水,不可以使用含有化学成分的水源,受污染的水源可能会影响材料的化学反应。
防水剂可以选用加拿大SBA硅乳化预混剂。
色粉包括但不限于氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁棕中的一种或多种。其中,氧化铁黄:简称铁黄,是含水的三氧化铁。分子式Fe
各种原料使用时的质量百分比为石子22.3%±5%、粗砂58.7%±5%、水泥14.3%±2%、水4.7%±5%;还包括按照原料的0.0003%±1%质量百分比添加的防水剂。可选地,原料质量百分比为:大石子7.6%、瓜子片14.7%、粗砂58.7%、水泥14.3%、水4.7%;以及按照原料的0.0003%添加的防水剂。每份可以克或千克为单位。其中,水可以根据材料含水率进行一定的调节。
夯土墙体的颜色调配涉及到具体的砂土、石子及水泥的颜色,需要根据实际情况添加少量色粉进行调节。
2)墙体模板:
可以采用高强度工程清水混凝土专用模板,表面光滑度好、强度高、变形系数小,不掉色。
如图5所示,墙体模板50为长方形构造,本实施例中的规格尺寸为1500mm×600mm。墙体模板50上开设有两个通孔51和52,两个通孔中心的连线与墙体模板50的长边平行,每一个通孔中心与墙体模板50的短边之间的距离为长边的四分之一长度,每一个通孔中心与墙体模板50的一条长边之间的距离为短边的三分之一长度。当墙体模板组装时,通孔靠上方放置。
本领域技术人员可知,墙体模板的形状和尺寸可以有一定的变化,比如为正方形,或者尺寸变大或变小的长方形等。
3)门窗洞口模板:
门窗洞口模板可以采用长方体构造,根据实际需要开窗或开门的大小设置,其中,门窗洞口模板的宽度需要和夯土墙体的宽度一致。
门窗洞口模板尺寸要求误差控制在±1.0mm,材料可以采用18mm厚度多层模板制作而成,四个角落处可以45度拼接以减小误差,也可以选用钢模板制作。
4)预制混凝土过梁:
预制混凝土过梁42的长度根据门窗洞口的尺寸和钢筋网格层20之间的距离设置。预制混凝土过梁42的长度在门窗洞口的长度的基础上向两端延伸一段,以便搭接在夯土墙上,可选地,向两端分别延伸300mm。预制混凝土过梁42的宽度比两个钢筋网格层20之间的距离小,以便能够防止在已经搭建完成的钢筋网格层20之间,可选地,宽度为120mm。
如图4所示,预制混凝土过梁42内部设置有环形钢筋,同时在长度方向上每隔一段距离设置过梁搭接筋,过梁搭接筋的长度不超过夯土墙体的厚度。环形钢筋和过梁搭接筋的规格可以是¢8。
预制混凝土过梁42如上设置,可以增加夯土墙体整体结构稳固性。
预制混凝土过梁42的混凝土调配时,可以添加色粉,使得预制混凝土过梁颜色同门窗洞口附近的夯土墙层颜色相同或相近,以增加建筑整体性。
5)脚手架:
a.外脚手架采用ф48钢管双排脚手架,立杆纵距1.5m,横距1.05m,内立杆距离建筑物外立面0.30m,立杆步距为1.8m;四层屋面上立杆间距为1.5m×1.5m,在距屋面200mm处及以上每隔1.8m将所有的钢管用ф48钢管联成一整体,并采用剪刀撑加固,并利用6m斜杆将该处架子与原外架及原建筑的连墙件相连,按满堂架形式保证其整体性。
b.大横杆位于立杆内侧,其长度不小于3跨,外架内侧的大横杆的竖向间距为1.8m,外侧的大横杆的竖向间距为0.9m,即在外立杆内侧每步的中间高度处另加一根大横杆,以作防护栏杆。
c.小横杆间距1.5m,紧靠在大横杆之下,靠墙一侧外伸长度不应大于500mm。
d.立杆与大横杆的连接:立杆除顶层顶部可采用搭接,且搭接长度不小于1米、采用不少于2个旋转扣件、扣件端部距连接杆端不小于100mm外,其余均应采用对接扣件连接,接头应错开在不同步内,错开的距离不小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于600mm。
e.大横杆的连接宜用对接扣件连接,也可采用搭接,接头应错开在不同步、不同跨内,错开的距离不小于500,各接头中心至主节点的距离不宜大于500mm,搭接长度不小于1米,应等间距采用3个旋转扣件予以固定,扣件端部距连接杆端不小于100mm。
f.落地式脚手架底部设槽钢。立杆底部应设纵横向扫地杆,纵向扫地杆离地不大于200mm,纵向扫地杆紧贴在横向扫地杆之下。
g.剪刀撑设置:纵向剪刀撑应在外立面连续设置,每道剪刀撑宽度不小于4跨、不大于6跨,且与地面成45°~60°角,每个交叉点均应用旋转扣件将剪刀撑斜杆与立杆或小横杆伸出端固定,接头中心至主节点的距离不宜大于150mm,剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接连接,接头要求与立杆搭接接头要求相同,转角处和中间每6跨设一道横向剪刀撑,由底至顶在同一件间呈“之”字型连续布置,斜杆采用不少于2个旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端,各接头中心至主节点的距离不宜大于150mm。
h.连墙点设置:从底层第一步大横杆处开始,脚手架的每步架均与原外架相连,并在原外架二步三跨设置建筑拉接点处进行直接连接。
6)防雨布:
可以采用彩条布或者塑料薄膜。宽度2000mm以上,厚度与强度要高,表面不可有洞眼。
7)自粘性薄膜:
用于夯石墙模板拆除后墙体养护,自粘性薄膜具有粘结性有利于薄膜包裹后密封性较好,防止夯石墙墙体水分快速蒸发,不利于夯石墙体养护时间基本要求。
也可以采用其他符合建筑施工要求其可能兼容墙体模板的其他脚手架形式,或在上述脚手架的结构上稍作变化。
二、施工方法
施工方法包括如下步骤:
1、基层处理:
将结构表面清扫干净,用砂浆找平、拉线,用水平尺检查其平整度,形成基层。如果基层表面较为干燥可以在表面撒上少量的水,便于夯土墙层的材料与基层的融合密拼作用。
在模板支护过程中在基层顶部加设一道塑料薄膜,防止由于间隙过大造成夯土墙层的材料与空气的快速接触,造成夯土墙层的材料水分快速蒸发,而降低夯土墙体的整体强度。该塑料薄膜在夯土墙体的第一阶段养护后拆除。
2、墙体模板组装:
将墙体模板50根据需要建造的夯土墙体的宽度、长度、高度和形状进行组装。夯土墙体两侧的墙体模板平行,垂直于水平面设置在基层两侧。组装时,墙体模板50上的通孔51和52防止在靠上方一侧。下一层的墙体模板50可以和上一层的墙体模板50对齐放置或者交错放置。夯土墙体两侧对应位置的模板需要对齐,以便对拉螺栓穿过两侧的墙体模板的对应通孔,实现两侧模板的相对固定。
在一些实施例中,在两侧的墙体模板外,还可以横向或纵向设置支撑管。支撑管以每上下或左右互相贴合或靠近的两根为一组,对拉螺栓穿过对应的一组支撑管,通过支撑管实现模板的稳固。
在一些实施例中,墙体模板组装后还需要进行脚手架的组装。脚手架的组装方式参见上方描述。
根据基层或楼层的控制轴线,事先测放出墙体的轴线和门窗洞口的位置线,将门顶及窗台窗顶的位置标高线标识在墙体模板。待夯击到相应位置时,放置相应的门窗洞口模板。
夯土墙体预埋线路管道需提前标于墙体模板之上,待夯击到标示位置时进行配件安装。
3、夯土墙体的混合料制备:
将石子、砂土和水泥搅拌按照规定比例加入搅拌机中进行搅拌,有颜色需求的将色粉加入一并搅拌2~3分钟。按照配方加水搅拌均匀,再均匀喷洒防水剂。搅拌过程中注意材料含水率是否合格,采用简单的检测方法,抓一把材料用力将材料抓紧,松开发现材料成一个团状、无松散、含水较多为合格,然后出料由塔吊运往各个施工地点使用。
混合料经配制后需要在2h内使用,夏季超过1h未使用的混合料需喷洒适量固化剂溶液,并经过再次搅拌后方可继续使用。为延长混合料等待时间,可将配置好的混合料用有色塑料布覆盖起来,防止水分快速流失。
若施工间隔时间较长(如6h以上),需要在之前的混合料上撒上适量的水,并将新制备的混合料与之前的混合料充分融合,避免产生断层的问题。
4、钢筋网格层及保温层设置:
在组装好的墙体模板内平行组装两层钢筋网格,钢筋网格也和墙体模板平行,两个钢筋网格层之间使用连接钢筋连接。钢筋网格层距离所述夯土墙层外立面80~120mm,便于夯土墙层施工过程中,夯击工具能正常施工。
在两层钢筋网格中间放入保温层,保温层与钢筋网格平行,保温层的上、下、左和右四个边缘和所述夯土墙层外立面之间的距离大于等于200mm,防止保温板靠近边缘造成墙体的开裂。
在一些实施例中,两层钢筋网格之间的距离为750mm;钢筋网格层中的纵向钢筋之间的距离为1500mm,横向钢筋之间的距离为600mm,一个水平面上的连接钢筋间隔为750mm。
5、夯土墙层夯筑:
将准备好的混合料分多次上料至保温层两侧,上料的过程中注意两侧材料要均匀,不可出现两侧偏差较大,造成墙体保温性能降低。每次上料后进行平料处理,再进行夯击,夯击采用二分之一重叠夯击法,后一次夯击位置以压住前一次夯击位置一半为标准,夯击后混合料的压缩率在55%~65%之间。
具体地,使用塔吊将混合料运送至各个施工地点的墙体模板内,用铲子将料推平,之后用脚踩实,进行平料处理。之后使用气动捣固机进行夯击,夯击需按照一定的顺序进行(前后进行或左右进行),要先夯击模板的边缘部位,以保证墙体外立面的平整度和密实度。夯击时采用二分之一重叠夯击法,后一次夯击位置需压住前一次夯击位置的一半为标准。夯击来回次数以4次为最低标准,靠近模板的边缘位置多夯击1~2次。每次上料的时候注意厚度的控制,上料厚度以20cm料为标准,夯击后的厚度为12cm左右,材料压缩率比例60%。
待施工至门窗洞口位置,将门窗洞口模板放置在相应位置上,在门窗洞口模板上摆放预制混凝土过梁,然后再继续上料及夯击。
夯土施工过程中如遇大雨,要及时采用防雨布进行覆盖,防止雨水进入夯土模板内,如果在覆盖中仍有雨水进入,要等到已经夯实结束的土壤干燥之后在进行下一步的夯土施工工作。
夯石墙施工过程中,要经常校核墙体的轴线和垂直线,当挂线过长,应检查是否达到平直通顺一致的要求,以防轴线产生位移。
6、夯土墙体养护:
养护分为三个阶段进行:
1)第一个阶段养护期15天,为密封养护,需全覆膜;或者在墙体模板内养护2天及以上,拆除墙体模板后暴露的夯土墙体部分覆膜,密封养护15天。养护完成后去除薄膜。。
2)第二个阶段养护期30填,为常态养护,除大雨、高温天气,一般可撤去防水塑料布,此养护期间土墙强度以达标,已具有良好的耐候性。
3)第三阶段,涂覆防水涂层,视天气情况选择,一般选择晴朗干燥天气进行。
经过第二阶段养护并做过防水涂层的夯土墙体具有极高的强度和较高的防水耐候性,无需额外防水防晒措施。
其中,夯土墙体的混合料制备的步骤可以在墙体模板组装步骤或钢筋网格层及保温层设置步骤同时进行,或在其之前或之后进行。
施工质量标准如表1所示。
表1施工质量标准
建造的夯土墙体的性能测试如下:
1、保温-热舒适效果
夯土墙体采用双层夹心墙体做法,在两片210mm厚的夯土墙层之间夹入80mm厚聚氨酯板,总厚度500mm,以达到更好的保温性能〔夯土墙的传热阻R0=3.72km2/w)。
焓湿图如图6所示。此数据为Autodesk Project Vasari软件测算结果。地点:山东省东营市;蓝线区域:适宜采用蓄热体外围护材料改善室内人体舒适度的温湿范围-干冷时效果最佳;红线区域:适宜采用被动式通风技术改善室内人体舒适度的温湿范围-湿热时效果最佳;黄线区域:体感最舒适的温湿范围。该焓湿图表明,采用蓄热墙体外围护材料来改善建筑环境热舒适度是合适的方法。本发明具体实施方式的夯土墙体即为一种蓄热墙体外围护材料。
采用该夯土墙体前后的室内热舒适度比较如图7所示。此数据为AutodeskEcotect Analysis软件测算结果。斜线填充部分为采用该夯土墙体前各个月份的室内热舒适度指数,纯色填充部分为采用该夯土墙体后各个月份的室内热舒适度指数。如图7可见,除去1月、2月、11月,在全年的大部分月份,采用该夯土墙体前后的对比均非常明显,夯土墙体的室内舒适度明显更高。
关于夯土墙体的保温性能,美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge NationalLaboratory)也进行过一系列的研究,其实验结果表明:外保温做法(Interior mass)及夹心墙做法(CIC)在节能方面比其他两种内保温做法(Exterior mass)以及内外保温做法(ICI)优越许多,且随着传热阻R0的增大,前两种做法的节能优势就愈发明显。如按夯土墙体传热阻3.7m2·K/W计算,则夹心墙做法比内保温做法要节能一倍多。而外保温节能效果虽然略优于夹心墙做法,但由于保温材料多为疏松质地,外保温对墙体外侧的防护能力差,且不能适应建筑外立面变化多样的装饰要求。尤其在多雨及多大风气候区域,容易引发墙体霉变、渗漏等通病。由此可见,夯土墙的“夹心”做法是最大程度节能且兼顾墙体耐久性、内外立面肌理效果的最优选择。
2、结构性能
上述夯土墙体的材料在耐久性、耐候性、抗压强度等方面进行了很大改进——普通夯土墙的抗压强度约为4.3MPa,而上述墙体的抗压强度为25.4MPa,远大于以生土为主料的传统夯土墙。
采用混合的体系夯土材料形成的夯土墙体形成自承重体系,同时在抗震设计中,夯土墙体中的钢筋网格层和连接钢筋形成的柔性连接与混凝土主体结构(混凝土承重体系或混凝土框架结构)形成柔性结合的联动体系,既增强超高墙体的抗震性能,也技巧性地满足了我国结构设计的规范性要求。
3、美学效果
上述夯土墙体提升立面开窗可能性:该夯土墙的力学性能大幅度提升,使夯土墙体在高度与长度上不再受到太多限制,可更加灵活地与各种开窗方式结合,创造更为丰富的立面肌理。
为强化夯土墙体在湿地景观中平缓而水平延伸的视觉效果,原料中加入铁黄、铁棕、铁红等不同颜料,并分层夯实,造成丰富的色彩肌理效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
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