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重庆农村地区生土建筑墙体材料改性试验研究孔令超;鲍安红;罗书伟;王驰【摘要】Using the area of Chongqing soil as raw material,rice straw and slag as modified materials,in accordance with the different dosage of modified materials to produce modified raw soil specimens of different ratio,the shear strength,compressive strength,thermal conductivity are tested. The experimental data showed that the appropriate amount of straw or slag can be adjust-ed to increase the shear strength of50%~100%,92.7%~123.0%,the maximum compressive strength increased by 23.7% and 49.6%,respectively,and thermal conductivity decreased by about 5%. The optimum ratio of straw is 0.25%~0.50%,the best propor-tion of slag is 8%~10%.%以重庆地区生土为基料,以稻草秸秆与矿渣为改性材料,按照不同改性材料掺量制作出不同配比的改性生土试件,测试其抗剪强度、抗压强度、导热系数.试验结果表明,掺加适量的稻草秸秆或矿渣可使抗剪强度分别提高50%~100%、92.7%~123.0%,抗压强度最大分别提高23.7%与49.6%,导热系数降低5%左右.稻草秸秆的最佳掺量为0.25%~0.50%,矿渣的最佳掺量为8%~10%.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2017(044)007【总页数】5页(P45-48,67)【关键词】生土改性;抗剪强度;抗压强度;热工性能【作者】孔令超;鲍安红;罗书伟;王驰【作者单位】西南大学工程技术学院,重庆 400715;西南大学工程技术学院,重庆400715;西南大学工程技术学院,重庆 400715;西南大学工程技术学院,重庆400715【正文语种】中文【中图分类】TU502+6以生土为主要建筑材料的生土建筑在人类发展史上具有悠久的历史。
生土建筑材料的改性优化及墙体热工性能分析作为一种天然建筑材料,生土材料具有绿色环保、成本低廉、制备工艺简单、可循环利用、便于就地取材的优点,尤其适合于资源相对短缺、经济相对落后的地区使用。
本文以新疆吐鲁番地区为例,从材料改性和墙体热工性能分析两方面入手,系统研究了生土材料的性能改性及墙体热工性能改善问题。
基于新疆吐鲁番地区既有生土民居使用现状、室内热环境和人体热舒适的现场调研结果,梳理出既有生土民居存在的典型问题。
分别采用水泥和石灰对生土材料进行改性固化以弥补生土材料在抗压强度和抗冻性方面存在的缺陷。
此外,系统地分析了表观密度和改性剂掺量对改性生土材料抗压强度、抗冻性、热性能和湿性能的影响;从机理分析入手,通过对材料结构组成、微观形貌和孔隙结构的测试,深入分析了改性生土材料宏观性能变化的根本性原因,为生土材料的性能改性研究提供了支撑。
针对改性生土材料无法使用单一指标进行评价的问题,提出了改性生土材料的性能综合评价方法。
其中,以导热系数、比热容、等温平衡含湿量等热湿性能指标作为单一评价指标,基于生土墙体热质迁移控制方程来对各单一评价指标的权重进行确定。
采用COMSOL Multiphysics对生土墙体热质迁移方程进行求解,分析不同单一评价指标变化对墙体内表面温度的影响,以该影响程度作为各单一评价指标的权重值。
此外,采用实验室测试的方法,对综合评价最优的改性生土材料及对比样进行性能测试,测试结果验证了本文提出的改性生土材料性能综合评价方法的可行性。
以性能综合最优的改性生土材料作为墙体材料,通过对比分析,确定采用秸秆保温板作为改性生土墙体的保温构造形式。
采用软件模拟的方法,对不同改性生土墙体厚度和保温层厚度下改性生土建筑的室内热湿环境进行分析,结合当地居住者夏冬两季90%可接受温度范围,确定了改性生土墙体的最优厚度值以及保温层的最优厚度值,实现了考虑冬季保温,兼顾夏季隔热的要求。
基于改性生土墙体及秸秆保温层厚度最优值,对比分析了秸秆-改性生土民居和烧结黏土砖民居的室内热湿环境。
生土建筑材料的改性优化及墙体热工性能分析生土建筑材料的改性优化及墙体热工性能分析摘要：生土建筑材料作为一种传统的建筑材料，具有良好的环境适应性和可持续性。
但是，由于其高孔隙率和低强度，使得其在实际应用中存在一些问题。
为了改善生土建筑材料的性能，并提高墙体的热工性能，本研究通过添加改性剂和优化配比的方法对生土进行改良。
实验结果表明，改性后的生土材料具有更好的强度和稳定性，并可以显著提高墙体的隔热性能。
1. 引言生土建筑材料由于其丰富的材料来源、低成本、可再生性和对环境友好等特点，逐渐受到关注。
然而，由于其高孔隙率和低强度，生土建筑材料在实际应用中存在一些问题。
因此，通过改性优化的方法来提高生土材料的性能，具有重要的研究意义。
2. 生土建筑材料的改性方法2.1 添加纤维材料添加纤维材料可以改善生土材料的抗裂性能和强度。
研究表明，添加纤维材料可以增加生土材料的抗拉强度和抗压强度。
2.2 添加化学改性剂添加化学改性剂是一种常见的改善生土材料性能的方法。
通过添加化学改性剂，可以改善生土材料的塑性和可塑性，并提高其抗压强度和稳定性。
3. 生土材料的优化配比通过优化材料配比来改善生土材料的性能是一种有效的方法。
根据实验和经验，通过合理的配比可以提高生土的密实性和强度。
4. 墙体热工性能分析墙体的热工性能对于建筑的能源消耗和室内舒适度至关重要。
通过改进生土材料的热工性能，可以显著降低建筑物的能耗。
4.1 热传导性能分析对不同配比的生土材料进行热传导性能测试，并与常用的建筑材料进行对比。
实验结果表明，改性后的生土材料具有较低的热传导系数，表现出更好的隔热性能。
4.2 热容性能分析生土墙体的热容性能对于调节室内温度具有重要作用。
研究发现，改性后的生土墙体具有较高的热容性能，可以缓冲室内温度的波动，提高室内的舒适度。
5. 结论通过添加纤维材料、化学改性剂和优化配比的方法，可以改善生土材料的性能，并提高墙体的热工性能。
