于興保

摘 要：生土建筑是人類進(jìn)入文明時(shí)代的主要標(biāo)志之一，是中華民族的寶貴財(cái)富。土坯的出現(xiàn)使生土建筑發(fā)展到了一個(gè)更高的水平。雖然土坯建筑擁有眾多優(yōu)點(diǎn)，如施工方便、成本低廉、冬暖夏涼等，但是傳統(tǒng)土坯的問(wèn)題也日益突，主要表現(xiàn)為泥漿抹面與土坯磚共同工作的問(wèn)題，即土坯磚與泥漿抹面的粘結(jié)性能問(wèn)題。因此，一種與土坯磚具有良好粘結(jié)性能的泥漿抹面配方具有重要的實(shí)用意義。

關(guān)鍵詞：土坯磚；改性泥漿；粘結(jié)性能；力學(xué)性能

0引言

用有機(jī)聚合物改善無(wú)機(jī)膠凝材料性質(zhì)的方法在我國(guó)已經(jīng)具有悠久的歷史了，古人在砌筑城墻時(shí)，將糯米汁及榆樹葉拌入到石灰中，以增加材料的粘結(jié)性。在我國(guó)生土民居中普遍存在用泥漿抹面的方式裝飾墻體的做法，這種做法之所以能夠延續(xù)至今是因?yàn)椋?）從外觀與質(zhì)感上來(lái)講，泥漿本身與生土建筑渾然一體，相得益彰，使我們的生土民居更具鄉(xiāng)土化，生態(tài)化氣息；2）出于安全性的考慮，泥漿抹面作為生土墻體的外裝飾層在一定程度上可以保護(hù)生土墻體不受風(fēng)吹雨淋等外界自然力的破壞，提高墻體的耐久性；3）在生土墻體的外墻裝飾中時(shí)，除了泥漿，還未找到更有效的綠色替代產(chǎn)品 。

1傳統(tǒng)泥漿抹面存在的問(wèn)題

雖然泥漿抹面的方式與鄉(xiāng)村主題相輔相成，但它本身也具有一些長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有克服的缺點(diǎn)：1）泥漿這種材料本身的耐久性差，容易干縮，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬，雨水的沖刷，會(huì)開裂剝落，進(jìn)而損壞墻體；2）泥漿作為墻體抹面材料的應(yīng)用范圍較窄，目前只限應(yīng)用于鄉(xiāng)村生土墻體的抹面裝飾工程中，在其他材質(zhì)的墻體中很少被采用。而在一些鄉(xiāng)村生態(tài)園區(qū)恰恰需要的正是一種粘結(jié)性能強(qiáng)，耐久性好的泥漿產(chǎn)品投入使用。

2改性泥漿

2.1主要原材料

（1）土

所用土體選自西安黃土，液限指數(shù)為32，塑限指數(shù)為17.4，塑性指數(shù)為14.6。

（2）水泥

改性泥漿的強(qiáng)度主要來(lái)自水泥的水化反應(yīng)產(chǎn)物，水泥的等級(jí)直接影響泥漿的強(qiáng)度，本文所用的水泥為32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥。

（3）砂

所用砂的平均粒徑為0.25mm～0.35mm的細(xì)砂，砂在使用前要用篩網(wǎng)篩一遍，砂顆粒要求堅(jiān)硬潔凈，不得含有泥土等雜質(zhì)。

（4）熟石灰

熟石灰的主要成分是氫氧化鈣，可以為水泥土提供堿性環(huán)境，試驗(yàn)表明，當(dāng)水泥土中的氫氧化鈣濃度低于2mol×L-1時(shí)水泥水化主要生成硅酸鈣，而且可以維持水化硅酸鈣的穩(wěn)定性。此外，氫氧化鈣可以提供鈣離子，與其他固化組分生成鈣礬石等可以固化土壤的大分子物質(zhì)。

（5）乳液A

乳液A是一種乳白色液體，具有較好的附著力，其耐水，耐熱，耐老化性能良好。可以提高泥漿的彈性。

（6）摻合料A

摻合料A具有很好的保水增稠性，能使泥漿涂抹后不會(huì)因干的太快而龜裂，使泥漿表面更加光滑平整，而且可以提高硬化后強(qiáng)度。

（7）水玻璃

水玻璃俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽，可以和泥漿中其他固化組分中的鈣離子反應(yīng)，生成硅酸鈣。水玻璃本身粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高，耐酸性、耐熱性較好。本文所用水玻璃模數(shù)為3.2，其中二氧化硅含量為26%，氧化鈉含量為8.2%，波美度含量為0.39～0.41。

（8）聚丙烯纖維

聚丙烯纖維是以聚丙烯和特種助劑為主要原料，在專門設(shè)計(jì)的特種纖維生產(chǎn)線上制成的工程用短纖維，在水中或機(jī)械攪拌的作用下極易分散?？梢悦黠@增加泥漿的韌性，起到阻止裂縫和細(xì)化裂縫的作用。

選用陜西凱文斯工程纖維，其抗拉強(qiáng)度>450 Mpa；規(guī)格：長(zhǎng)度12mm；彈性模量≥3.7Gpa；倍長(zhǎng)率≤0.1%。

（9）氧化鐵紅

氧化鐵紅也稱為銹紅，是紅色氧化鐵粉末，具有耐光、耐高溫等性能。主要是用鐵紅來(lái)對(duì)泥漿進(jìn)行調(diào)色。

3改性泥漿抹面性能

3.1試驗(yàn)前的準(zhǔn)備

①試驗(yàn)開始前需要將素土用碎土機(jī)打碎，并用篩網(wǎng)篩除雜質(zhì)，分成等量的若干份（本次試驗(yàn)每份素土重5kg），然后用水悶泡12小時(shí)。

②砂子用篩網(wǎng)篩除雜質(zhì)和大顆粒物質(zhì)。

③抹漿前應(yīng)先將墻體潤(rùn)濕，避免漿體水分被墻體過(guò)多地吸收。

3.2試驗(yàn)步驟

①試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將水泥，熟石灰等粉末狀固化材料攪拌均勻，然后將混合料加入到浸泡好的素土中進(jìn)行攪拌，液體固化劑加入之前，應(yīng)先加入少量水進(jìn)行稀釋，然后加入到混合料中，攪拌均勻后待用。

②將攪拌好的泥漿分三層涂抹于墻體上，每層抹漿厚度控制在3mm以內(nèi)，此次抹漿面積為30cm×30cm的正方形區(qū)域。抹漿完成后觀察面層裂縫的開展情況，并記錄漿體第一條裂縫出現(xiàn)的時(shí)間。帶漿體強(qiáng)度穩(wěn)定后，觀察漿體表面裂縫開展情況。泥漿抗裂性能的評(píng)估辦法將參照圣·喬治州立大學(xué)的 Paulp.Kraai教授所提出的砂漿及混凝土干燥收縮裂縫測(cè)試方法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)先用直尺測(cè)量每塊漿體上裂縫的寬度，然后用細(xì)線沿裂縫走向分別測(cè)量不同寬度裂縫的長(zhǎng)度B。根據(jù)裂縫寬度 d把裂縫分為四級(jí)：d≥2mm；2mm>d≥1mm；1mm>d≥0.5mm；d<0.5mm每一級(jí)對(duì)應(yīng)著一個(gè)權(quán)值（A）：2；1.5；0.75；0.25，以改性泥漿的A×B值與素泥漿的A×B值之比評(píng)定泥漿的抗裂性能。

3.3改性泥漿的水穩(wěn)定性試驗(yàn)

遇水軟化，強(qiáng)度降低是傳統(tǒng)抹面泥漿致命缺陷，所以在民居中常常見到大雨過(guò)后生土墻體表面會(huì)變得凹凸不平，甚至墻皮剝落的現(xiàn)象。從測(cè)試結(jié)果可以看出，改性泥漿浸水后具有良好的水穩(wěn)定性。

3.4改性泥漿粘結(jié)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)

傳統(tǒng)生土民居中的抹面泥漿的粘結(jié)強(qiáng)度低，耐久性差，在外界自然力的作用下泥漿面層開裂剝落的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。泥漿與墻體的粘結(jié)性能是評(píng)估泥漿優(yōu)劣程度的一項(xiàng)重要的指標(biāo)，由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，改性泥漿與基材的粘結(jié)性能較傳統(tǒng)泥漿有了本質(zhì)上的提高。

4結(jié)束語(yǔ)

一種針對(duì)生土磚的改性泥漿，提高生土磚與泥漿的粘結(jié)性能，可解決大部分生土建筑中粘結(jié)性能不高，裂縫嚴(yán)重的問(wèn)題，并且改善生態(tài)，促進(jìn)生態(tài)和諧發(fā)展。

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（作者單位：西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院）