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《重庆大学》 2012年
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生土墙体材料改性技术研究

郑寒英  
【摘要】:生土墙体材料是以生土为主要原料制备的墙体材料,作为人类最早使用的古老的建筑材料之一,具有造价低廉,热工性能好,隔音、污染少,可循环利用等有利于生态平衡的优点,因此生土墙体材料在世界范围内一直沿用至今。目前生土建筑仍是我国部分村镇建筑的主要形式。但长期单一地采用生土作为主要原料制备墙材势必引起土资源匮乏,且生土材料耐水性能较差、强度较低是制约其应用发展的主要技术问题。从工艺路线、改性剂等改性技术方面入手,探索提高生土材料性能的技术途径,对扩大生土墙体材料在工程中的应用,延长其使用寿命具有重要意义。 本文以不同改性技术制备的制品为对象,研究了风化页岩部分取代生土材料的最佳掺量,重点研究了稻壳灰、水玻璃、植物纤维等改性材料对生土材料制品性能的影响规律,分析了原材料陈化龄期、练泥时间、风化页岩细度等因素对生土墙体材料性能影响的机理。研究揭示的主要规律如下: 1)预处理和成型工艺对生土材料制品性能影响显著。研究表明:陈化龄期为15±2天、练泥时间控制在20±2min有利于改善生土制品的性能;其它条件一定时,挤塑成型所得制品的性能优于夯筑、浇筑成型制品的性能。 2)本研究条件下,风化页岩取代生土材料的合理掺量为30%左右,风化页岩细度在280m~2/kg~285m~2/kg范围内时,风化页岩与生土之间级配较好,能保证制品密实度达到最佳。 3)植物纤维与生土材料之间通过物理作用连接,能有效地提高制品力学性能,耐水性也有所改善,其合理掺量为5%左右。 4)经稻壳灰改性的制品力学性能得到明显改善,其抗压强度最高可达到4.9MPa,抗折强度大于1.5MPa。该试件在浸水试验中表面很快出现剥离,但压力水在制品内部渗透速率低,耐水性较未改性制品有所提高;稻壳灰合理掺量为8%~10%。 5)水玻璃改性剂的掺量和模数对生土材料制品的力学性能有很大的影响,其抗压强度为未改性制品强度的3倍,抗折强度提高20%;在冲刷试验中,水在坯体中的渗透速度低于未掺改性剂试件中的渗透速度;制品吸湿率小,自然干燥速率大,从改善制品力学性能和耐水性的角度考虑,水玻璃Na_2O当量应控制为1%左右,模数大于2.0。 6)改性剂对制品力学性能的改性效果为:稻壳灰>水玻璃>植物纤维>矿渣与石灰复掺>粉煤灰与石灰复掺;改性剂对制品在潮湿空气和压力水作用下的稳定性的影响规律为:粉煤灰与石灰复掺>矿渣与石灰复掺>水玻璃>植物纤维>稻壳灰。 7)植物纤维改性风化页岩-生土制品的导热系数与全生土制品的导热系数相当。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU50

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【参考文献】
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