王占强
北大荒建设集团有限公司 黑龙江省 150090
摘 要:泥土作为一种传统建筑材料,在早期就已经被用来进行工程建设。同时,泥土在现代建筑材料中也占据着重要的地位,并被人们广泛运用。泥土材料具有着诸多优势,其不仅取材比较简便,而且所需支出的费用比较少,同时不会带来污染, 施工操作起来也比较容易。而为了确保泥土资源能够被合理运用,并展现出其自身的特性,那么就非常有必要深入探析现代夯土建造工艺,并将其更好地运用于建筑设计过程中。文章将详尽阐述现代夯土建造工艺的具体实际流程,并结合实际情况来分析现代夯土建造技术在建筑设计中的具体运用。
关键词:现代夯土建筑工艺;建筑设计;运用
伴随着经济全球化进程的持续推进以及科学技术水平的持续提升,建筑设计相关人员越来越注重夯土建筑。由于夯土建筑能够给人们带来不一样的视觉美感和艺术美感,故各国很多建筑设计人员针对夯土工艺展开了大量的研究,并已经制作出了很多品质较好的夯土建筑作品。然而我国对于现代夯土建筑工艺的研究依然有所不足,仍需对其展开更加深入的研究,并推进现代夯土建造工艺在建筑设计中的运用,确保我国夯土建筑能取得重大突破。
1模板设计与安装
模板设计主要是对传统模具进行改良,提高模板的强度和稳固性,能在多次重复夯击中不变形。尽量选用钢模或铝模,工程量较小时采用竹胶模板。模板之间采用拉结螺杆、圆盘螺母、锚钉以及铁丝等连接,并制作成T型、L型、圆弧型及一字形模板。其中,拉接螺杆对模板的组装和固定具有重要作用。模板组装时,模板上下两排每隔600mm插入一根拉接螺杆,穿透模板并在其两端加木条,用圆盘螺母拧紧,一般套PVC线管。模板拐角处应连接形成整体,增强夯土墙的整体性,模板一般厚度为300~600mm。
2 土料准备
土应选择非种植土,即原状土,塑性指数宜在10~30。土料挖出后,摊薄至300mm以下进行晾晒。通过旋耕机等机具进行翻拌,将原土的天然含水量控制在30%以下,黏粒总量控制在50%以下。若颗粒较大,则继续晾晒和打碎。当颗粒直径为20mm的素土大于40%时,应使用筛分设备和破碎设备。筛分设备可使用斜立筛或振动筛。破碎机可采用破碎粒径小于15mm的锤式或无底筛破碎机。
3 其他原材料准备
3.1 水泥
一般情况,建议使用425矿渣水泥,使用比例为混合料重量的10%~12%。北方地区建议使用425普通硅酸盐水泥,使用比例为混合料重量的8%~10%。寒冷地区则应使用抗冻早强水泥。
3.2 外加剂
夯土固化外加剂可再较大程度上提升墙体强度和夯土的抗水性,一般使用比例为混合料重量的0.02%,寒冷地区则需加入适当抗冻剂。
3.3 骨料
对于塑性高、液限高的土壤,需掺加骨料,一般使用粒径为5~15mm连续级配的石料,使用比例为混合料重量的20%~30%。
4 机具设备的准备及改造
4.1 夯实工具
夯实密度是保证夯土墙强度和耐久性的关键,所以夯实工具尤为重要。为加大较小夯土项目的夯实密度,加快施工效率,一般采用电动夯实工具。小型夯筑工具主要有电动冲击夯、汽/柴油冲击夯等。在气镐或电镐的底部,焊接一个100mm×100mm×20mm的钢板,使其具有冲击力大、频率快的特点。经加工改造的气镐或大型电镐主要用于局部角落的夯实。夯筑墙体时,需防止冲击力过大而导致的模板不稳定或已夯好土体被破坏,一般对土墙的夯击压强控制在1.5MPa,可通过调节强度和频率满足要求。夯筑厚度在700mm以上时,采用小型手扶式压路机直接碾压,压路机重量一般为300~400kg,碾压宽度550~600mm,摊铺厚度小于150mm。
4.2 喷洒设备
此设备主要用于喷施外加剂稀释液。
较小规模项目可采用潜水泵、压力喷雾型洗车机或汽油农用喷雾器,较大规模项目可采用洒水车。
5 拌和混合料
混合料拌和是关键步骤,需拌和均匀。拌和干料的方法主要有三种。第一,摊平拌和法。摊铺素土厚度小于300mm,使用大型农用旋耕机进行翻拌,翻拌时需注意拌和到底,不要窝料。第二,集中厂拌法。小型可移动式稳定土拌和站或固定式稳定土拌和站,将素土、水泥及骨料按配比倒入拌和站,并搅拌均匀。第三,堆拌法。根据施工方量将破碎的素土堆成一堆,使用2台挖机配合装载机进行拌和。建议根据施工速度进行备料,一次性最多不超过200m3。拌和干料2遍后,开始喷洒夯土固化外加剂,并控制好含水率,一般最少拌2遍后上料。
6 夯土墙施工工艺
目前,多数夯土基础采用毛石砌筑,而大型建筑或房屋的基础用钢筋混凝土。
夯土墙施工工艺流程为:
施工放样、挖基坑→支护模板→进行素土、水泥的干拌→稀释和喷洒夯土外加剂再拌和→上料→夯实→分层夯实→拆模板→外墙表面的整平和美化→养护。? ①施工放样、挖基坑。依照施工图纸进行施工测量和放线,然后用人工配合挖机进行挖基坑,基坑尺寸以实际图纸为准。
②混合料拌和。按照方量(2 000kg/m3)计算需要的水泥剂量,并均匀撒土上。采用摊铺法或堆拌法进行干拌,需2遍以上。
③稀释和喷洒夯土外加剂、再拌和。将洒水车装入施工段计算所需的用水量,然后将计算的夯土外加剂用量倒入水中。根据作业方量计算所需的夯土外加剂(夯土重量按照2 000kg/m3),比例一般为混合料重量的0.015%~0.02%。用木杆搅拌均匀,使夯土外加剂充分溶于水中。根据混合料的天然含水率和设计的夯土外加剂用量确定稀释浓度,当混合料的天然含水率较低时,夯土外加剂稀释液的浓度应小些;相反,浓度应高些。在无法测定准确含水量的条件下,一般稀释浓度为1:100~1:300。应严格控制混合料的最佳含水率和拌和的均匀性,确保混合料拌和后颜色一致,干湿适度。土的夯实程度与土的含水率相关,施工中应严格控制土料的含水量。是否加水和加水量的大小应根据土的原始含水量确定。试验过程中发现,水分偏少,则土墙夯不实;水分偏大,则夯筑过后裂缝较多;当土的含水率为最佳含水率时,土的夯实效果最好,密实度最大。
④支护模板。基础部分完成后,可开始支护模板,要求模板与模板之间严丝合缝,且支架稳固。为防止变形跑模,建议使用脱模剂。
⑤上料、夯实。可用挖机或装载机将拌和均匀的混合料摊铺到挖好的基坑中,每层松铺厚度控制在200~220mm。随后,用夯机分层夯实,每层夯实遍数控制在3~4遍,局部地方可用冲击夯加强。
⑥拆模板。待墙体整体完成后,可拆除模板,以防伤害墙面。工期较紧时,可视天气情况,3~5d拆除模板;若现场模板充足,可延迟2~4d拆除模板。
⑦外墙表面的修补和美化。使用穿墙螺杆的外墙表面,可使用素土和10%水泥加少量外加剂将墙眼补好。此外,适当修饰和平整墙面的不平整处。
⑧养护。作业完毕后,养护时间一般为7d。第一天作业完毕后,顺着模板内壁浇水养护,从顶层开始浇湿、浇透,并使用地膜覆盖。对某些需要精致效果的住宅民宿,干透后可喷洒夯土墙专用保护剂。
7 夯土工艺的注意事项
夯土工艺的注意事项包括土料细、模板安装稳固、拌和均匀、现场含水量控制、分层夯实充分、转弯细节注意及养护及时等。
8结束语
伴随着社会的迅速发展,我国建筑行业也取得了重大的进展。在建筑设计过程中,现代夯土建造工艺往往能够发挥出良好的效用,其不仅有助于建筑的环保节能规划,而且可以进一步改善建筑物的形象,故很有必要推进现代夯土建造工艺在建筑设计中的运用,并针对其展开更加深入的探究,以此来促进建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]冯维波.“新乡土主义”在新农村规划中的应用[J].小城镇建设,2011(11):71-75.