改性生土坯及其砌體基本力學性能試驗研究.pdf

1、土坯是一種古老、應用廣泛的生土建筑材料，其土坯建筑也是一種重要的生土建筑形式。相比現(xiàn)代建筑優(yōu)點顯著，可承重兼保溫隔熱、防火、低能耗、無污染、可再生的性能。目前在中國仍是廣大西部鄉(xiāng)村居民大量使用的居住建筑形式。但是，傳統(tǒng)的生土結構普遍未進行抗震設防，土坯力學性能不足，結構整體性差，房屋材料強度低，建房時沒有相應的標準進行規(guī)范，因此抵御地震災害的能力較差。
　　為了解決這個問題，國內(nèi)外許多學者有些是從結構層面上提出解決方法，有些是從土

2、質(zhì)基本物理性能、單塊土坯及土坯砌體基本構件等層面上提出解決方案。國外針對生土建筑的研究較為重視，從土質(zhì)的選擇標準、土坯的成型、土坯砌體墻的構造以及抗震性能等各個方面開展了深入的研究。許多外國學者更詳細介紹了土坯建筑的震害，并從裂縫控制、土料成分、添加材料、施工質(zhì)量等方面分析了抗震性能的主要影響因素，并給出了一些改善土坯力學性能的方法、構件構造尺寸的建議和提高土坯房屋抗震性能的有效途徑，并形成了相應的規(guī)程和標準。然而，長期以來我國土坯建筑

3、的發(fā)展還較緩慢，對生土坯材料性質(zhì)缺乏應有的科學認知，在材料和建造技術方面一直沿用古老的砌筑技術和方法，而傳統(tǒng)的土坯抗壓強度不足也是制約生土坯建筑發(fā)展的重要因素。這就有必要對生土建筑中土坯的力學性能進行改性研究，以提高其本身的抗震性能。
　　本文在實地調(diào)研的基礎上，結合提出的新型改性生土坯專利，針對提高生土坯力學性能加固方法的角度，進行了以下四個方面的研究與探索:
　　第一，進行了單塊改性生土坯不同材料不同配合比的抗壓強度試驗

4、研究。包括改性黏土生土坯、改性水泥生土坯、改性石灰生土坯、改性工業(yè)廢渣生土坯、改性稻草生土坯等的抗壓強度試驗。得出了不同材料不同配合比的改性生土坯抗壓強度值，也得到了抗壓強度值最高時的材料配合比。試驗表明，植物纖維對于提高生土坯的延性和抗壓強度有著顯著的作用，但添量不宜過多;粒徑較大的工業(yè)廢渣對生土坯的抗壓強度有不利影響，粉煤灰能較大程度上提高生土坯的抗壓強度等。
　　第二，選用改性生土坯中抗壓強度值較好的配合比作為基本配合比，批

5、量制作了改性生土坯砌體試件，按照《GB50129-2011-T砌體基本力學性能試驗方法標準》要求進行了改性生土坯砌體試件的抗壓強度力學性能試驗，設置了紅磚砌體試件作為對比，得到了改性生土坯砌體試件的軸心抗壓強度值，分析了影響其強度的主要因素和土坯抗壓裂縫開展破壞的機理。
　　第三，砌筑了改性生土坯沿通縫截面抗剪砌體試件，進行了其抗剪強度試驗，得到了改性生土坯抗剪強度值，以及試件破壞過程時力和位移的關系曲線，分析了影響試件抗剪強度的

6、主要因素。試驗中發(fā)現(xiàn)，改性生土坯和砂漿的粘結性能是影響沿通縫截面抗剪強度的關鍵因素。
　　第四，研究了改性生土坯砌體試件彎曲抗拉強度。通過對9組改性生土坯抗彎試件和1組紅磚對比試件的彎曲抗拉試驗研究，發(fā)現(xiàn)試件彎曲受拉破壞發(fā)生在砂漿與改性生土坯接觸面的粘結處。砂漿和生土坯的強度比對改性生土坯抗彎試驗強度值有一定影響。試驗表明，改性生土坯的彎曲抗拉強度值還是比較低的，后續(xù)研究有待對提高其抗彎強度值作進一步的研究。
　　本文針對生