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为了缓解建筑行业的发展所带来的资源和环境的双重压力,推进和发展低能耗、低排放、低污染的绿色生态建筑材料,人们开始重新审视“生土”这一古老而传统的建筑材料。发现生土是节能、环保、绿色的建筑材料。生土材料可以通过有机、无机或物理改性以及复合改性,制备出力学性能和耐水性符合要求的生土材料,但是保温性能往往随之弱化。为弥补不同增强措施对生土材料保温性能的不利影响,通过引入细小孔隙调整生土材料孔隙组成,或加入陶粒、珍珠岩类微孔粗集料改变生土材料整体的微观结构和孔隙结构,提高生土材料的保温隔热性能。本课题的研究既可以为农村住宅建设提供一种新的复合功能的节能墙体材料,又可以使具有悠久历史的传统生土建筑获得新生。本课题以生土为原料,调节水固比,通过植物纤维和无机胶凝材料对生土材料进行力学性能改性,掺加陶粒来降低生土材料的导热系数,从而制备出保温承重一体化的生土材料。研究工作取得如下主要进展:(1)通过改变拌合水的用量,研究水固比对生土材料力学性能的影响,并观察拌合物的和易性。结果表明,在水固比为0.22时,生土试块的抗压和抗折强度都达到最高,并且具备良好的和易性。(2)对生土材料进行物理改性,掺入黄麻纤维、甘蔗纤维、椰壳纤维等三种不同掺量的植物纤维,改善生土的力学性能。结果表明,三种植物纤维对生土材料的抗压强度提高不明显,却能大幅度提高生土材料的抗折强度,其中,黄麻纤维的改善功能尤其显著。(3)在物理改性基础上,对生土材料进行无机改性,通过掺入普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等三种无机胶凝材料,改变掺量,研究其对生土材料的力学性能影响。结果表明,普通硅酸盐水泥对提高生土材料的力学性能最为显著,当掺量为16%时,生土试块的抗压强度达到8.2MPa,抗折强度达到4.0MPa,满足强度要求。(4)研究表明,对生土材料进行改性,虽然能提高生土材料的力学性能,却提高了生土材料的导热系数,导致其保温性能降低。(5)在生土材料改性基础上,加入页岩陶粒、黏土陶粒和粉煤灰陶粒,研究不同种类和掺量的陶粒对生土材料的热工性能的影响。结果表明,生土材料的导热系数随着陶粒掺量的增加而降低,黏土陶粒对改善生土的保温性能比较突出。当掺量为24%时,生土试块的强度和保温性能都能满足要求。