改性土物理力学特性及其在生土建筑中的应用

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hbhhl2006
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本文以生土建筑为研究对象,由于生土材料具有就地取材、经济节约、绿色环保等的优点,往往被人们视为绿色建筑材料,但是生土材料在物理力学和安全稳定性方面存在不足,这限制了生土材料的发展和应用前景。本文基于室内试验、模型试验、微观结构试验和工程性能综合评价研究,针对传统生土建筑结构和古城墙土遗址的整体修复中涉及到传统改性土的工程特性及适宜性评价问题展开研究。主要结论如下:(1)按照一定比例在素土中添加传统改性材料(糯米汁、稻草、石灰、水泥、砂料、桐油),对于素土的工程特性均有不同程度的改善,其中抗剪强度提高约为素土的1.3~3.5倍,抗渗性提高为素土的3~1650倍。(2)采用应力-应变控制式三轴仪,对改性生土进行了龄期为1d、7d、14d、28d的无侧限抗压强度试验,得到了改性生土的应力-应变关系曲线。(3)在不同的改性生土中,抗剥蚀性相比素土提高幅度为1.3~12.5倍,7%糯米灰浆+0.6%稻草改性土和糯米灰浆+桐油改性土对提高素土的耐久性的能力最佳。(4)通过毛细抬升试验,在添加合适比例的改性材料后,相对比素黄土的毛细水抬升高度都有所减小,其中素土的毛细水抬升高度在这9种土中达到最大为113.4cm,抬升时间为46d;糯米灰浆+桐油改性土的毛细水抬升高度在这9种土中达到最小为27.2cm,抬升时间为24d。(5)通过微观试验,改性材料的加入有助于改善素土的微结构特征,提高其胶结强度,提高小孔隙数量,改变骨架颗粒的排列方式,在宏观上达到增强改性土强度的目的。(6)采用层次分析法(AHP)和模糊数学理论综合评估了安全性、耐久性、吸放湿特性、抗渗性、经济性和施工难易度6个指标的权重;并采用模糊评价分析得出了2种A(优)级的改性土材料:7%糯米灰浆改性土、糯米灰浆+桐油改性土。应用于生土建筑夯土结构工程中,采用添加改性材料的改性土进行修建,其在其物理力学稳定性和宜居性等方面具有突出的优势。
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