基于均勻設(shè)計的改性生土材料主要應(yīng)用性能研究.pdf

1、甘肅是一個擁有17個不同民族的多民族省份，獨具特色的甘肅民居既是民族文化的重要載體，也是廣大鄉(xiāng)村居民的居住實體。黃土基生土建筑作為甘肅民居的重要建筑形式，在甘肅地區(qū)還大量存在，尤其是一些經(jīng)濟欠發(fā)達、交通落后的區(qū)域也存在較多的新建生土建筑。而在當(dāng)前，由于傳統(tǒng)的黃土基生土材料力學(xué)性能差等方面的瓶頸，導(dǎo)致其正逐漸被實心粘土磚所取代。另一方面，在一些發(fā)達國家及地區(qū)，生土材料也越來越多地運用在地基處理、坑洼回填及邊坡加固等工程，這些領(lǐng)域?qū)ι敛牧?/p>

2、的性能要求也越來越高。因而從工藝方式、改性處理等技術(shù)方面入手，探索提高生土材料性能的技術(shù)途徑，對推廣生土材料在各類工程中的應(yīng)用、延長其使用年限等具有重要意義。
　　本文在常溫常壓的條件下，通過摻加石灰、水玻璃、細(xì)砂及秸稈等改性材料，采用振搗結(jié)合壓制成型的方式制備生土材料磚塊。并對材料的主要應(yīng)用性能進行了理論推導(dǎo)與試驗研究。
　　采用均勻設(shè)計對試驗進行優(yōu)化設(shè)計，選用均勻根據(jù)以往課題研究的經(jīng)驗選擇合適的影響因素和水平范圍，利用多

3、元非線性回歸分析對生土材料的影響因素進行數(shù)據(jù)處理，得出回歸方程及某項性能指標(biāo)的最優(yōu)配合比。并安排后續(xù)試驗來驗證回歸方程的可靠性和準(zhǔn)確性。試驗還進一步研究了生土磚塊的組成成分及其化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物對性能指標(biāo)的影響，提出了一些改良措施，增強生土材料的力學(xué)性能、熱工性能及耐久性能。
　　通過試驗研究表明：
　　1）成型工藝對生土材料制品性能影響比較顯著。控制含水率在22%可有效提高試塊的脫模成型效果，采用振搗結(jié)合壓制成型的方式可以有效控

4、制石塊的濕密度和密實度，試塊體積穩(wěn)定性好。
　　2）對于力學(xué)性能方面，通過摻加水玻璃及石灰改性，可以與生土材料中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一種類沸石的凝膠產(chǎn)物和Ca2CO3，提高試塊抗壓強度。而摻入的秸稈纖維與生土顆粒之間的物理作用聯(lián)結(jié)，亦能改善生土材料的力學(xué)性能。
　　3）對于導(dǎo)熱性能方面，試塊中摻入的秸稈可有效地降低生土材料的導(dǎo)熱系數(shù)。石灰會與土料之間發(fā)生反應(yīng)生成大量C-S-H凝膠，增強材料密實度，提高保溫隔熱能力。