泥土屋建筑加固
2019-08-18 上午 12:19   作者:阿翔   
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  潮湿和腐蚀:土墙的强度与含水量成正比。当含水率为干重的13%时,材料的强度下降到再也无法抵抗平均壁厚所施加的压力的程度(约0.1N/mm2)。在这个程度,墙可能会倒塌。潮湿通常是由于不良的改造,不充分的维护,或缺乏通风。

  上升的湿气:大多数土楼都有浅的碎石地基,地基墙由砖砌或毛石砌筑而成,高度从150-1200毫米不等。上升湿气很少从基础墙进入土墙。但是,如果需要潮湿的路面,应将其插入基础墙,以避免对土建造成任何损害。

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  若土墙没有基础墙,潮湿更可能是一个问题。随着湿度的增加,这可能会导致墙体倒塌。应在专家的建议下采用其他减少潮湿的方法,例如改善土地排水系统以及在下雨时迅速清除建筑物周围的地表水。

  防渗涂料和底灰:土墙传统上是在外部用石灰或泥土底灰完成,内部用类似但更精细的泥土或石灰抹灰。水泥含量超过10%的涂料不应使用,因为它们不透湿,而且不可避免地会在结构中截留水分。它们还提供了一个冷的表面,在这个表面上,结构内部将形成冷凝,此外,水泥在加热时膨胀(热膨胀系数与钢相同),而泥土则倾向于收缩。因此,不同的热运动导致水泥呈现裂缝,令到水分进入。这些湿气,再加上涂料背面的冷凝物,会渗透到墙的底部,导致土墙恶化。

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  由于使用水泥底灰而造成的破坏非常严重,包括大面积墙体的倒塌。粉刷建筑物的外部也能达到同样的效果,因为许多现代油漆会把湿气困在墙上。因此,在需要修补的地方,应始终使用石灰或泥土底灰,以尽可能接近原始的;当干燥时,应涂上石灰清洗墙面,这不仅是传统的涂饰,而且蒸汽渗透。

  用于修复的泥土混合物:由于底土变化如此之大,目前还没有确定的底灰混合配方。然而,所有的泥土混合物在水中都含有两种基本成分:一种为混合物,如沙子、白垩和粘土,覆盖在集料颗粒上,起粘结剂的作用。其他成分可能包括固化剂,如水化石灰、纤维增强剂,如稻草和牛毛。

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  随着干燥和裂缝的产生,粘土的含量会减少。与水泥底灰的裂缝不同,这些裂缝本质上只是一个审美问题,因为整个底灰是多孔的,因此水可以蒸发,就像它被吸收一样容易。因此,选择土料的目的是减小裂缝的尺寸,增加裂缝的数量; 理想情况下应该有无数看不见的裂缝。减少混合物中的水分会减少裂缝,但也会使其更难使用。通过添加任何锋利的沙子、稻草、白垩或水化石灰,可以减少底灰中粘土的比例,并减小裂缝的大小。碎稻草、生产鸡砂,是理想的,因为这种类型的稻草可以混合更多。白垩(农业石灰)应分级6毫米(即只筛入直径6毫米及以下的颗粒)。添加水化石灰还可以通过减慢底灰干燥的速度来减小裂缝的大小。反絮凝剂(影响分子极性)可以用来减少使底灰可行所需的水量。

  任何底灰方案都必须从一个试验补丁开始,这个实验最好是在一个有遮蔽的高度上进行,以防它被保留下来,即使混合物需要改进。非常严重的裂缝通常可以通过在开始底灰前用一把硬扫帚刷墙来重新修复。

  干燥的墙壁会瞬间从底灰混合中吸收水分。因此,许多操作工在粉刷前先用软管打湿墙面,以减少吸力;而另一些人则喜欢把混合物弄得很湿,以便日后重新加工。粘土底灰效果最好,如果他们被迫到墙上。如果底灰从墙的底部开始,可以施加更多的压力。

  对土墙的轻微损坏可以修补。然而,当以湿的形式使用大量新材料时,收缩会发生,因此可以修补的孔的大小受到限制,大洞必须分层填充,并每一个都要晾干,然后刻痕。这个洞应该被填满,最后把表面去掉,或者“削掉”到墙的线上。

  更大的修复工作是将损坏的部分切除,然后用嵌在砂浆中的芯块或粘土块进行重建。从墙上切下来的材料可以压碎并打孔,以除去大块的石头,并用于修理砂浆。当芯砌块和粘土块放置在湿砂浆中时,砂浆中的水分很快被吸收到砌块中,因此在砂浆干燥时工作不会延迟。

  板条和抹灰往往比木框架包含更多的考古证据,它可以被快速和廉价地修复。然而,它经常在施工中被丢弃。

  老鼠会在土墙里挖洞,尤其是在潮湿和接近食物来源的地方。只有在确信额外的水分不会削弱已经被洞穴削弱的墙壁时,才使用土浆灌浆。切除挖出的洞穴可能更好,这样就可以放入新的石块。

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夯土块用于修复侵蚀的墙壁,受侵蚀墙面被移除并被整块替换。

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土砖缝合裂缝:裂缝处切出长1米的凹槽并填入土砖。

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地排水有效地排走地表水,碎石有助于减少水分溅起。

 

参考资料:

1.https://www.buildingconservation.com/articles/earth/earth_buildings.htm

2.英国泥土屋保护协会

https://www.newforestnpa.gov.uk/app/uploads/2018/03/HistoricBuildings_chalkandclaycob_00140.pdf

 

  (注:以上图片来源自英国泥土屋保护协会网站。)

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责任编辑:彭剑波