薩日娜

建學(xué)建筑與工程設(shè)計(jì)所有限公司天津分公司 天津 300074

引言

在我國，以生土為主要材料的建筑具有多年的發(fā)展歷史，且在我國具有廣泛的分布，直至目前，我國還有很多人依然居住在生土建筑當(dāng)中，且較多的在貧困農(nóng)村區(qū)域分布。其中，具有最廣覆蓋面以及最大比例的夯土民居是主要的生土建筑類型。在實(shí)際運(yùn)行中，雖然夯土材料在生態(tài)效能以及熱工性能方面具有較好的表現(xiàn)，但在耐久性以及力學(xué)方面還存在著不足，并因此對(duì)該類建筑的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響。在該種情況下，即需要能夠?qū)π聲r(shí)代背景下的夯土建造技術(shù)進(jìn)行研究，使其在現(xiàn)今建筑行業(yè)中更好地發(fā)揮作用。

1 基礎(chǔ)研究

1.1 理論驗(yàn)證

在我國西部地區(qū)，很多工匠在實(shí)際工作中經(jīng)常對(duì)具有較低砂石含量的高黏性土作為原料進(jìn)行使用，在實(shí)際施工中通過手工機(jī)具的使用進(jìn)行建設(shè)。根據(jù)相關(guān)研究，對(duì)于傳統(tǒng)夯土建設(shè)房屋來說，材料在耐水性以及力學(xué)方面存在的不足是導(dǎo)致開裂問題發(fā)生根源。同我國傳統(tǒng)夯土技術(shù)相比，現(xiàn)代夯土優(yōu)化機(jī)理所具有的差異，即表現(xiàn)在引入了現(xiàn)代機(jī)具以及原料土砂石級(jí)配方面存在的不同。在實(shí)際處理中，在聯(lián)系原狀土土質(zhì)粒徑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)個(gè)適當(dāng)比例的石子與細(xì)砂材料進(jìn)行了加入，以此使涂料混合物變?yōu)轭愃苹炷凉橇蠘?gòu)成材料，即將原土當(dāng)中的黏粒實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥成分的取代，以此對(duì)石子、黏粒以及細(xì)砂的配比進(jìn)行形成，通過基于機(jī)械強(qiáng)力夯擊以及含水率控制物理作用的應(yīng)用，在干燥后，使夯筑體在耐水性、防潮性以及力學(xué)性能方面獲得積極的提升。對(duì)于該原理來說，在經(jīng)過多年來的檢驗(yàn)實(shí)踐當(dāng)中，目前已經(jīng)成為夯土建造技術(shù)具體研究當(dāng)中的重要理論。針對(duì)該理論，我國研究人員在對(duì)多地區(qū)原狀土進(jìn)行選擇的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的驗(yàn)證試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)對(duì)于按照該原理夯筑的墻體，能夠獲得約1.4MPa的抗壓強(qiáng)度。但對(duì)于該方式來說，其在施工體系以及機(jī)具系統(tǒng)方面也具有較高的要求，在實(shí)際施工中，靈活易用以及具有高沖擊抵御能力機(jī)械夯筑體系是該技術(shù)應(yīng)用的核心內(nèi)容[1]。

1.2 模板系統(tǒng)

在傳統(tǒng)夯土技術(shù)當(dāng)中，椽筑和版筑是其中最為常見的模板體系，但卻存在剛度不足的情況，無法對(duì)電動(dòng)夯錘以及氣動(dòng)夯錘的沖擊力進(jìn)行良好的抵御。就目前來說，現(xiàn)代夯土當(dāng)中所使用的為混凝土鋁鎂合金模板體系，雖然在操作以及組裝方面具有較好的便利性，但卻具有較高的價(jià)格。在實(shí)際研究中，研究人員曾經(jīng)對(duì)我國的鋼模板體系進(jìn)行使用，但其在抗橫向沖擊能力方面存在不足，且組裝較為復(fù)雜，不適合應(yīng)用在農(nóng)村施工中。對(duì)于該問題，在聯(lián)系我國農(nóng)村實(shí)際的基礎(chǔ)上對(duì)新模板體系相關(guān)原則與目標(biāo)進(jìn)行了制定，在經(jīng)過多次試驗(yàn)后，最終對(duì)螺桿、竹膠板以及型鋼等市面常見材料進(jìn)行了使用，以此對(duì)新的模板體系進(jìn)行加工[2]。該體系具有靈活的組裝特征，能夠?qū)鹘y(tǒng)夯土建筑T型交接以及轉(zhuǎn)角位置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行有效的加強(qiáng)；第三，抗震結(jié)構(gòu)體系。在抗震設(shè)計(jì)方面，目前還缺少對(duì)應(yīng)的研究實(shí)驗(yàn)依據(jù)。對(duì)于我國具有夯土建造傳統(tǒng)的農(nóng)村，其所處區(qū)域?yàn)榈卣鸬幕钴S地點(diǎn)，同時(shí)當(dāng)?shù)厝藗円阎蕾噷?duì)傳統(tǒng)夯土民居抗震性能的擔(dān)憂，則使得做好該方面研究成為一項(xiàng)關(guān)鍵性內(nèi)容。在聯(lián)系現(xiàn)代夯土墻體所具備的夯筑施工特點(diǎn)以及力學(xué)性能，同時(shí)聯(lián)系農(nóng)村地區(qū)在建筑形式與布局相關(guān)需求的基礎(chǔ)上，研究人員在對(duì)農(nóng)房結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)要求相結(jié)合的基礎(chǔ)上對(duì)其構(gòu)造措施以及結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，按照易施工、低成本原則進(jìn)行優(yōu)化處理，對(duì)基于夯土強(qiáng)承重結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了提出，包括有適宜性建筑體型系數(shù)的控制、構(gòu)造柱 - 圈梁 - 配筋砂漿帶的抗震協(xié)同，以及墻體間交接、墻體與屋面等，同時(shí)在該基礎(chǔ)上對(duì)坡屋頂以及平屋頂兩種常見形式對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行了搭建，并進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，以此對(duì)其抗震性能進(jìn)行論證。根據(jù)論證發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)夯土房屋在抗震性能方面具有較好的表現(xiàn)，能夠?qū)Α靶≌鸩粔?，大震不倒”的目?biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)[3]。

2 示范建設(shè)

在經(jīng)過一系列基礎(chǔ)試驗(yàn)研究后，研究人員在機(jī)具系統(tǒng)、建筑結(jié)構(gòu)、土料級(jí)配以及施工方法方面都獲得了較大的突破，以此對(duì)完整的技術(shù)體系進(jìn)行了形成。而在實(shí)際房屋建設(shè)中，也需要能夠通過示范建設(shè)對(duì)其具體適用度以及接受度進(jìn)行檢驗(yàn)。在本次示范方建設(shè)中，對(duì)三合院的布局形式進(jìn)行了使用，在聯(lián)系具體功能需求的基礎(chǔ)上對(duì)平屋頂以及單坡屋頂這兩種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了應(yīng)用，以此對(duì)不同的示范效用進(jìn)行驗(yàn)證。而在對(duì)常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行應(yīng)用外，在實(shí)際房屋建設(shè)中，還在聯(lián)系新型夯土施工特點(diǎn)以及力學(xué)性能的基礎(chǔ)上對(duì)通風(fēng)洞口、土炕以及墻面掛鉤構(gòu)件進(jìn)行了優(yōu)化，使其在對(duì)村民習(xí)慣相符合的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)施工成本的降低。同時(shí)，也在建筑的節(jié)能方面進(jìn)行了改進(jìn)，在當(dāng)?shù)?，坡度頂是以往民居?dāng)中冬季保溫的薄弱環(huán)節(jié)，但對(duì)于傳統(tǒng)的擠塑板材料保溫方式來說，其在成本以及施工難度方面還存在不足，無法在村民自建房當(dāng)中進(jìn)行積極的推廣。對(duì)于該情況，在實(shí)際房屋建設(shè)中通過椽間空間的應(yīng)用對(duì)秸稈保溫層進(jìn)行了設(shè)置，有效地提升了屋面保溫性能，且在該處理當(dāng)中所耗費(fèi)的人工以及材料成本低于常規(guī)擠塑板保溫方式。在建筑建設(shè)完成后，無論是在建筑穩(wěn)定性還是整體成本上都達(dá)到了預(yù)期，具有較好的推廣價(jià)值。

3 結(jié)束語

在上文中，我們對(duì)現(xiàn)代夯土建造技術(shù)在鄉(xiāng)建中的本土化與示范進(jìn)行了一定的研究，在未來工作中，還需要對(duì)其本土化處理進(jìn)行進(jìn)一步的研究優(yōu)化，使傳統(tǒng)夯土建設(shè)方式在現(xiàn)今建筑應(yīng)用當(dāng)中也能夠發(fā)揮出重要的價(jià)值。