版筑夯土复制改性及其建筑围护结构热工性能研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hjm19840220
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中国是著名的文明古国之一,在漫漫历史长河中留下了许多精湛的传统技艺。积极探索和发掘我国的传统建造技术,从中寻找灵感与经验,对现代建筑技术和工艺的发展进步具有重要意义,同时也有利于继承弘扬传统文化,增强文化自信。本文以西汉时期函谷关夯土为启发,以典型的粉质黏土作为主要材料,参照中国古代的版筑夯土技术进行夯土复制,并在此基础上添加生石灰和稻草纤维材料进行夯土改性,同时借助现代技术手段从力学性能、耐盐蚀性能和热工性能等方面对复制夯土进行测试分析,探讨其用于现代农村居住建筑围护结构的可行性、适宜性和节能性。主要研究工作及结果如下:选取不同地区的高液限土和低液限土进行夯土复制。结果表明,低液限复制夯土的平均干密度整体高于高液限土,其中,低液限粉质黏土的黏粒含量对夯土质量影响较大,黏粒含量在20~30%为宜。黏粒含量越多,夯土的抗压强度及抗剪强度越小,但耐水性越好。高液限土的力学强度较好,但耐水性低于低液限土。添加生石灰和稻草纤维能够改善夯土的性能。其中,加入适量生石灰可以提高复制夯土的耐水性和耐盐蚀性,并在一定程度上强化其力学性能。随着石灰含量增加,夯土的抗压强度和抗剪强度呈先增大后减小趋势,粉质黏土的最佳石灰添加量宜为6~8%,黏粒含量超过30%时改性效果较差;稻草纤维的加入能够提高夯土的耐盐蚀性能、抗压强度及抗剪强度,且改性效果强于生石灰,最佳纤维含量宜为1~1.5%。测试了复制夯土的导热性能。结果表明,生石灰和稻草纤维的加入会降低夯土的导热性能,且添加量越多,导热系数越小,常见范围为0.5~0.7W/(m·K)。最后,分析了复制夯土作为农村居住建筑围护结构的热工性能,并进行了建筑能耗模拟分析。结果表明,相同结构形式下夯土建筑比砖混结构建筑的室内热环境稳定、舒适,全年建筑总负荷小;增加夯土墙体厚度和增加保温层厚度能进一步降低建筑冷热负荷。对于寒冷地区,夯土墙厚度宜为600~800mm,保温层厚度宜为70mm。
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