本发明涉及一种土质墙面作画所需钉入钉子的数量的确定方法。
背景技术：
在我国，有不少土质房屋，即采用土坯砌筑而成的房屋，这类房屋墙面一般采用泥土涂抹而成，有的土质房屋年代已久，具有较强的历史保护价值。随着现代艺术的兴起，在墙面上作画成为一种时尚。然而土质墙面粘结力低，无法直接涂抹颜料进行作画，在这种墙面上作画需要事先对墙面进行处理，如挂网、涂抹附着体即新泥土，挂网需要采用u型钉将其钉入到土质墙面上，防治其脱落。u型钉钉入的数量，对于挂网和涂料的牢固性至关重要，u型钉数量不够，容易造成挂网和涂料不够牢固，进而从土质墙面上脱落；u型钉数量太大，造成材料和施工浪费。因此，u型钉数量的准确确定，对于结构牢固和经济性具有重要意义。目前u型钉数量的确定，大都基于经验法，尚未见到有关可靠的理论方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种土质墙面作画所需钉入钉子的数量的确定方法，使钉子数量的确定方法实现流程性强及结果可靠等效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种土质墙面作画所需钉入钉子的数量的确定方法，包括以下步骤：
(1)切取面积为1m2的挂网，称取其质量m1，然后乘以重力加速度得到其重力g1；
(2)取一确定面积的挂网，将其浸入装有水的量筒内，测出所述量筒中水增加的水体积，即为所述确定面积的挂网体积；然后称取所述确定面积的挂网质量，所述挂网质量除以所述挂网体积得到所述确定面积的挂网的密度ρ1；通过游标卡尺测定所述确定面积的挂网的厚度d1；
(3)取一块新鲜的附着体，用环刀切取完整块附着体，利用环刀法测得附着体密度ρ2；涂抹附着体的厚度z2范围为0.5-1.0cm；
(4)确定单位面积内附着体涂抹到土质墙面后的质量m2；
m2＝ρ2z2-m1(1)
(5)确定单位面积内颜料的质量m3；
m3＝ρ3z3(2)
其中，ρ3为颜料调配好后的密度，z3为涂抹在附着体上的颜料厚度；
(6)确定土质墙面作画所需材料的总重力g；
g＝g1+(m2+m3)g(3)
其中，g为重力加速度；
(7)通过直尺测量所述钉子的长度l；
(8)通过剪切实验测定所述钉子的抗剪强度τ，通过游标卡尺测得所述钉子的直径d；
(9)所述钉子打入土质墙面后，利用拉拔试验测定所述钉子与土质墙面之间的界面摩擦力c；
(10)确定单位面积的土质墙面内由钉子的抗剪强度τ确定的数量n1；
(11)确定单位面积的土质墙面内由钉子不发生拔出破坏确定的数量n2；
(12)确定单位面积的土质墙面内钉子的最小数量n；
n＝max(n1,n2)(6)。
在一较佳的实施例中，所述钉子具体为u型钉。
在一较佳的实施例中，取适量颜料，由量杯测量出适量颜料体积，称取所述适量颜料质量，所述适量颜料质量除以适量颜料体积后得到单位面积颜料密度ρ3；取一定体积的颜料涂抹在附着体上，测量出涂抹颜料的面积，利用涂抹颜料的体积除以涂抹颜料面积，得到附着体上的颜料厚度z3。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供了一种土质墙面作画所需钉入钉子的数量的确定方法，实现准确确定u型钉钉入土质墙面的数量；既避免了因u型钉数量过少而引起的挂网及涂料不够牢固，从而使挂网及涂料从土质墙面脱落；又避免了因u型钉数量过大而引起的材料及施工浪费；本发明对于挂网及涂料的结构牢靠及经济性都具有积极意义；具有结构简单，流程性强及结构可靠的优点。
具体实施方式
下文结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种土质墙面作画所需钉入钉子的数量的确定方法，在本实施例中，所述钉子具体为u型钉；包括以下步骤：
(1)切取面积为1m2的挂网，称取其质量m1，然后乘以重力加速度得到其重力g1；
(2)取一确定面积的挂网，将其浸入装有水的量筒内，测出所述量筒中水增加的水体积，即为所述确定面积的挂网体积；然后称取所述确定面积的挂网质量，所述挂网质量除以所述挂网体积得到所述确定面积的挂网的密度ρ1；通过游标卡尺测定所述确定面积的挂网的厚度d1；
(3)取一块新鲜的附着体，用环刀切取完整块附着体，利用环刀法测得附着体密度ρ2；涂抹附着体的厚度z2范围为0.5-1.0cm；
(4)确定单位面积内附着体涂抹到土质墙面后的质量m2；
m2＝ρ2z2-m1(1)
(5)确定单位面积内颜料的质量m3；
m3＝ρ3z3(2)
其中，ρ3为颜料调配好后的密度，z3为涂抹在附着体上的颜料厚度；
具体来说，取适量颜料，由量杯测量出适量颜料体积，称取所述适量颜料质量，所述适量颜料质量除以适量颜料体积后得到单位面积颜料密度ρ3；取一定体积的颜料涂抹在附着体上，测量出涂抹颜料的面积，利用涂抹颜料的体积除以涂抹颜料面积，得到附着体上的颜料厚度z3。
(6)确定土质墙面作画所需材料的总重力g；
g＝g1+(m2+m3)g(3)
其中，g为重力加速度；
(7)通过直尺测量所述u型钉的长度l；
(8)通过剪切实验测定所述u型钉的抗剪强度τ，通过游标卡尺测得所述u型钉的直径d；
(9)所述u型钉打入土质墙面后，利用拉拔试验测定所述u型钉与土质墙面之间的界面摩擦力c；
(10)确定单位面积的土质墙面内由u型钉的抗剪强度τ确定的数量n1；
(11)确定单位面积的土质墙面内由u型钉不发生拔出破坏确定的数量n2；
(12)确定单位面积的土质墙面内u型钉的最小数量n；
n＝max(n1,n2)(6)。
以下通过一具体案例更具体说明本发明：
福建省漳州某土楼，墙面由泥土涂抹而成，属土质墙面，迄今已有两百余年历史。为了在此墙面上作画，首先在墙面上挂塑料网，塑料网采用塑料u型钉将其固定在土质墙面上，然后涂抹新鲜泥土作为附着体，附着体镶嵌在塑料网的网孔内，并将塑料网和u型钉的表面完全覆盖住。下面采用本发明提出的方法，确定单位面积内(1m2)u型钉的数量。
首先用剪刀剪取边长为1m的正方形挂网，放到称上称取其质量m1为1.37kg，乘以重力加速度得到其重力g1为0.013kn。然后用剪刀剪取一小块挂网，将其浸入装有水的量筒内，测出水增大的体积，然后称取其质量，质量除以体积得到挂网的密度ρ1为1.12g/cm3；采用游标卡尺测得挂网的厚度d1为0.0037m。利用环刀法测得新鲜附着体的密度ρ2为1.67g/cm3，根据现场施工条件，涂抹的厚度z2为0.006m。根据式(1)计算得到单位面积内附着体涂抹到土质墙面后的质量m2为8.65kg。取适量配好后的颜料，由量杯测量出体积后，称取其质量，质量除以体积后得到其密度ρ3为1.27g/cm3，由现场涂抹试验确定出颜料的涂抹厚度z3为0.0014m，由式(2)计算得到单位面积内颜料的质量m3为1.78kg。由式(3)计算出土质墙面作画所需材料的总重力g为0.115kn。由直尺测得u型钉的长度l为0.02m。由剪切试验测得u型钉材料的抗剪强度τ为10mpa，由游标卡尺测得u型钉钉子直径d为0.001m。u型钉打入到墙面内后，利用拉拔试验测定u型钉与土质墙面之间的界面摩擦力c为117kpa。由式(4)和式(5)分别计算得到n1为7.3，取8根；n2为9.6，取10根。最后，根据式(6)计算得到单位面积内(1m2)u型钉的最小数量n为10根。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。