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夯土墙材料的生土组成与原理分析

时间:2019-04-18  来源:  作者:
覆盖在地球表面的土壤,来自深层母岩的分解,这逐渐形成了地质断面,表层土壤不断与空气接触,不断与有机物发生反应,最终适用于种植。种植层土壤之下便是适合建造夯土墙的土质,该土质无有机物,又富含无机矿物质,颗粒组成丰富,质地也更为坚实。
夯土墙原材料
采用成分分析法,会发现泥土的组成颇为多元,各种大小不同的颗粒,如砂土、粉土、粘土、砾石等。从理论上讲,生土成分的不同,必然采取不同的原材料配方和夯土墙建筑方式,如越小的颗粒粘结性越强,可以作为粘接剂使用,可以做墙体抹面;稍大的均匀颗粒掺以粘土,则可直接用于夯土墙建造。
夯土墙配方
粘土在夯土墙建筑中发挥着无可替代的作用,且在成墙和胶结过程中与混凝土有类似的工艺原理,由粘土加水的粘结剂粘合骨料颗粒,于是夯土拌合料被称为天然的粘土混凝土。不同的是,一个是天然生土中最小的颗粒——粘土——做粘结剂,一个为人工制造的水泥做粘结剂。
夯土墙固化剂
此外,与水泥水化进而产生粘结的道理不一样,倒推夯土墙建造过程,主要是通过夯击实现,这由粘土加水后共同作为粘结剂的粘结原理所决定,所以夯土需要夯击,水泥则是浇捣。
 
同普通混凝土一样,夯土墙原材料骨架是生土中的石块、石砾和砂(各颗粒比例均衡)。为了减少原材料中各成分之间的空隙,对颗粒组成比例有一定要求,即只有材料中大小粒径的颗粒组成合理,才能阻止空隙(水或空气)生成以及裂缝的产生,墙体强度自然得到保障。
夯土墙工艺
对一堵夯土墙的微观分析,粘结剂是水和粘土,其中的粘土是最小的颗粒。它在湿润状态下,颗粒间水膜的引力呈现为粘结力,将粘土颗粒粘结,并有序排列起来。显微镜观察中,适合建房的粘土是扁平片状颗粒,完全异于土壤其他组成成分。由于粘土的层片状结构增大了与水接触的表面积,因此增加了粘结性,能够有效充当夯土的粘结剂,将生土的其他颗粒一起粘结成整体。

 
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