本發(fā)明涉及木結(jié)構(gòu)和澆筑土，尤其涉及一種木結(jié)構(gòu)-澆筑土復(fù)合墻體及其建造方法。
背景技術(shù)：
1、木結(jié)構(gòu)與生土材料雖均為環(huán)境友好型材料，但二者的現(xiàn)代工程化融合面臨系統(tǒng)性技術(shù)斷鏈。在材料層面，現(xiàn)有關(guān)于澆筑土的研究多局限于實(shí)驗(yàn)室，側(cè)重于單一性能的孤立優(yōu)化，未能形成一套普適、穩(wěn)定、可工程化的配方系統(tǒng)。這導(dǎo)致材料從實(shí)驗(yàn)室走向施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，其工作性、力學(xué)強(qiáng)度和耐久性因土壤地域差異而出現(xiàn)顯著波動(dòng)，缺乏可靠的質(zhì)量控制基準(zhǔn)，嚴(yán)重阻礙了其工程應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)體系層面，現(xiàn)有技術(shù)未能提供澆筑土與現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的有效集成方案。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)填充墻體中，木框架與生土填充料之間缺乏有效的協(xié)同工作機(jī)制與剛性連接，整體性差；而現(xiàn)代木骨架墻體系統(tǒng)則完全放棄了使用土基材料，轉(zhuǎn)而依賴工業(yè)合成材料，不僅喪失了土材料的生態(tài)價(jià)值（如熱惰性、濕度調(diào)節(jié)），其輕質(zhì)構(gòu)造還存在低頻隔聲不足、木材暴露于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)更高等固有缺陷。在施工工藝層面，由于高性能澆筑土的工程化應(yīng)用幾近空白，與之相匹配的現(xiàn)場(chǎng)施工工藝及養(yǎng)護(hù)方法幾乎缺失。這造成了從材料到建筑的“轉(zhuǎn)化瓶頸”，即便有了性能尚可的材料，也因缺乏可靠、高效的施工工法而無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?；c標(biāo)準(zhǔn)化建造。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)現(xiàn)方案可歸納為兩類：第一類是傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)填充墻體。其典型做法是在承重的木梁柱框架形成的單元內(nèi)，利用木板、竹條等作為模板，填充由本地土壤、稻草、砂石等簡(jiǎn)單混合而成的生土材料（如草泥、夯土），形成圍護(hù)結(jié)構(gòu)。該體系雖然利用了天然可再生材料，但存在明顯缺陷：材料配比依賴經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致力學(xué)強(qiáng)度、耐久性和抗水性差，易侵蝕開裂；木框架與填充土體之間主要為物理接觸，缺乏有效的結(jié)構(gòu)連接與協(xié)同工作機(jī)制，整體性差；其熱工性能僅依賴于厚重生土墻體的熱惰性，保溫性能有限，且施工效率低下，難以滿足現(xiàn)代建筑節(jié)能與工業(yè)化建造要求。第二類是現(xiàn)代木骨架復(fù)合墻體系統(tǒng)，其技術(shù)內(nèi)容在《木骨架組合墻體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》gb/t?50361-2018中有詳細(xì)規(guī)定。該體系采用規(guī)格材構(gòu)成承重骨架，在龍骨空腔內(nèi)填充巖棉、玻璃棉等保溫材料，并在龍骨兩側(cè)覆以osb板、石膏板等面板材料。該體系雖實(shí)現(xiàn)了木結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化和快速施工，并可通過保溫材料組合滿足一定的熱工規(guī)范要求，但其技術(shù)路徑存在固有局限：首先，在防火安全方面，盡管標(biāo)準(zhǔn)對(duì)覆面材料的防火性能有規(guī)定，但木材本身為可燃材料，其整體的耐火極限通常仍低于混凝土等不燃材料構(gòu)成的墻體，存在先天的防火安全性挑戰(zhàn)；其次，在防潮與耐久性方面，木材在潮濕環(huán)境下易發(fā)生腐朽和蟲蛀，對(duì)防潮構(gòu)造、木材防腐處理及施工密封質(zhì)量要求極高，若存在缺陷將嚴(yán)重影響墻體耐久性與使用壽命；此外，在聲學(xué)性能方面，該輕質(zhì)墻體體系的面密度有限，對(duì)低頻噪音（如腳步聲、設(shè)備振動(dòng)）的隔絕效果往往不佳；最后，在生態(tài)層面，該系統(tǒng)主要依賴巖棉、擠塑聚苯乙烯(xps)等工業(yè)化合成的保溫材料，在碳排放量上也呈現(xiàn)劣勢(shì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種木結(jié)構(gòu)-澆筑土復(fù)合墻體及其建造方法，通過材料配方系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造一體化集成、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化控制，構(gòu)建完整的“材料-結(jié)構(gòu)-施工”技術(shù)體系。在材料層面，建立基于土壤特性系統(tǒng)優(yōu)化的高性能澆筑土配方設(shè)計(jì)方法，通過確定關(guān)鍵組分及其參數(shù)范圍，實(shí)現(xiàn)材料工作性、力學(xué)強(qiáng)度和耐久性的協(xié)同優(yōu)化；在結(jié)構(gòu)層面，創(chuàng)建木骨架與澆筑土墻體的一體化復(fù)合體系，通過特定的構(gòu)造層次實(shí)現(xiàn)兩者協(xié)同受力，并有效解決木-土界面結(jié)合與熱橋問題；在施工層面，開發(fā)與之匹配的專用施工工藝，包括支模、分層澆筑、養(yǎng)護(hù)等關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，確保技術(shù)方案的可實(shí)施性與工程可靠性。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、一種木結(jié)構(gòu)-澆筑土復(fù)合墻體的建造方法，包括以下步驟：
4、步驟s1.?澆筑土配方系統(tǒng)化設(shè)計(jì)：
5、步驟s11.?對(duì)項(xiàng)目所在地的土壤進(jìn)行系統(tǒng)性檢測(cè)，包括粒徑分布、液塑限及自由膨脹率，篩選出符合粘土含量大于等于5%、液限位于32-46區(qū)間內(nèi)、塑性指數(shù)位于16-28區(qū)間內(nèi)、自由膨脹率小于50%的原土，隨后，進(jìn)行高性能澆筑土的系統(tǒng)化配方設(shè)計(jì)。
6、步驟s12.?優(yōu)化粒徑分布：利用不同粒徑大小的砂石骨料優(yōu)化土壤的粒徑分布，使用andreasen累積體積分?jǐn)?shù)方程來定量化配制混合料。
7、步驟s13.?添加六偏磷酸改良砂漿流動(dòng)性。
8、步驟s14.?添加水泥增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度并加快漿體絮凝。
9、步驟s15.?添加亞麻纖維增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度并抑制裂縫。
10、步驟s16.?通過上述設(shè)計(jì)流程，獲得適用于不同地域土壤的穩(wěn)定配方。
11、步驟s2.木結(jié)構(gòu)-澆筑土框架的復(fù)合建筑體系構(gòu)建：采用兩個(gè)預(yù)制化的規(guī)格材木龍骨框架作為建筑的核心承重骨架、也作為澆筑土層的支撐框架，兩個(gè)木龍骨框架通過連接件連接在一起，在靠近室外一側(cè)的木龍骨框架上安裝歐松板，所述歐松板提供基本的結(jié)構(gòu)支撐，在未安裝歐松板的木龍骨框架內(nèi)側(cè)以及歐松板的外側(cè)分別鋪設(shè)一層防水透氣膜，在兩個(gè)木龍骨框架均內(nèi)嵌第一層竹筋網(wǎng)，在兩個(gè)木龍骨框架的外側(cè)均設(shè)置有第二層竹筋網(wǎng)，在兩個(gè)木龍骨框架形成的空腔內(nèi)填充秸稈保溫層做壓實(shí)處理。
12、步驟s3.?澆筑土的施工工藝：
13、步驟s31.?材料預(yù)處理：將挖掘出的土壤使用篩網(wǎng)篩除土壤中大于20?mm的石礫，將篩分后的土壤放入容器中，按照固定的比例放入水和分散劑，充分浸潤(rùn)2-3個(gè)小時(shí)，并使用手持?jǐn)嚢杵鲗⑼寥莱浞址稚?，形成均勻的漿體，使用切割機(jī)按固定長(zhǎng)度對(duì)亞麻纖維進(jìn)行切割。
14、步驟s32.支設(shè)模板：在木龍骨框架上支設(shè)木模板或者混凝土的金屬模板。
15、步驟s33.?材料拌合：將各種材料放入混凝土滾筒攪拌機(jī)中拌合均勻，所有材料添加完畢后，充分?jǐn)嚢?0分鐘左右，形成均勻的澆筑土混合漿體。
16、步驟s34.?澆筑與振搗：人工或者泵送澆筑土漿體進(jìn)入木模板與內(nèi)側(cè)的歐松板之間的空腔內(nèi)，澆筑后需要使用混凝土振搗棒進(jìn)行充分振搗，排出漿體內(nèi)的氣泡，提高密實(shí)度，振搗完成后，需要使用刮板將土料的頂面刮抹平整。
17、步驟s35.?拆模：澆筑后24小時(shí)后拆模，并再次支設(shè)模板澆筑下一層。
18、步驟s36.?養(yǎng)護(hù)：使用塑料透明薄膜覆蓋剛剛脫模的澆筑土層表面，延緩澆筑土表面的水分蒸發(fā)，7天后揭開薄膜，等待澆筑土層自然干燥，注意避免雨水的沖淋。
19、步驟s37.?表面處理：墻體自然干燥28天后，對(duì)墻面進(jìn)行修整，并表面涂刷固化劑保護(hù)澆筑土層。
20、進(jìn)一步地，在步驟s12中，優(yōu)化粒徑分布后土壤的分布模數(shù)位于0.2-0.5之間，并且盡可能的趨近于0.37，額外添加砂石骨料占總體質(zhì)量的60%-70%。
21、進(jìn)一步地，在步驟s13中，以粒徑小于63μm的細(xì)顆粒質(zhì)量為基準(zhǔn)，摻入0.2%-0.4%的六偏磷酸鈉作為分散劑，將漿體擴(kuò)展度優(yōu)化至19-23cm范圍。
22、進(jìn)一步地，在步驟s14中，接著以土壤與骨料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，摻入5%-10%的普通硅酸鹽水泥，使28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到1-3mpa。
23、進(jìn)一步地，在步驟s15中，以土壤的質(zhì)量為基準(zhǔn)，最后摻入長(zhǎng)度為40-60mm、摻量為0.2%-0.4%的亞麻纖維。
24、進(jìn)一步地，在步驟s2中，所述秸稈保溫層的厚度為200mm，所述秸稈保溫層在填充前摻入占秸稈質(zhì)量5%的石灰進(jìn)行處理。
25、進(jìn)一步地，在步驟s31中，將亞麻纖維切割成50mm的長(zhǎng)度。
26、進(jìn)一步地，在步驟s32中，模板的高度控制在600mm-1200mm之間。
27、進(jìn)一步地，在步驟s33中，材料的放入順序依次為：提前分散均勻的泥漿、砂石骨料、亞麻纖維、水泥。
28、一種木結(jié)構(gòu)-澆筑土復(fù)合墻體，包括兩個(gè)木龍骨框架、歐松板、連接件、防水透氣膜、第一層竹筋網(wǎng)、第二層竹筋網(wǎng)、秸稈保溫層、澆筑土層，所述兩個(gè)木龍骨框架平行設(shè)置，兩個(gè)木龍骨框架通過連接件連接，靠近室外一側(cè)的木龍骨框架安裝有歐松板，未安裝歐松板的木龍骨框架內(nèi)側(cè)以及歐松板的外側(cè)分別鋪設(shè)一層防水透氣膜，兩個(gè)木龍骨框架均內(nèi)嵌第一層竹筋網(wǎng)，兩個(gè)木龍骨框架的外側(cè)均設(shè)置有第二層竹筋網(wǎng)，兩個(gè)木龍骨框架形成的空腔內(nèi)填充有秸稈保溫層，所述第二層竹筋網(wǎng)外側(cè)澆筑有澆筑土層。
29、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
30、1、本發(fā)明提供一種能夠廣泛適應(yīng)不同地域土壤條件、通過系統(tǒng)化方法建立的高性能澆筑土材料配方體系，確保材料性能在工程應(yīng)用中的穩(wěn)定性與可靠性。
31、2、本發(fā)明創(chuàng)造一種木龍骨框架與高性能澆筑土一體化復(fù)合的新型結(jié)構(gòu)體系，通過獨(dú)特的構(gòu)造設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)二者協(xié)同工作，不僅提升整體結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)從根本上改善墻體的防火、隔聲及熱工性能。
32、3、本發(fā)明開發(fā)一套與該復(fù)合體系相匹配的專用施工工藝與全過程質(zhì)量控制方法，包括混合澆筑、節(jié)點(diǎn)處理及科學(xué)養(yǎng)護(hù)措施，填補(bǔ)從材料到應(yīng)用的工藝空白，確保技術(shù)方案的可實(shí)施性與工程可靠性。
33、4、本發(fā)明旨在構(gòu)建一個(gè)從可復(fù)用的材料配方，到一體化的復(fù)合結(jié)構(gòu)，再到專用的成套施工工藝的完整技術(shù)鏈條，攻克澆筑土技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研究走向工程化應(yīng)用的核心難題。