一种预制夯土墙结构、制备方法以及制备设备

本发明涉及夯土建造技术及设备领域，具体说是一种预制夯土墙的结构设计、制备方法及设备。

背景技术：

1、夯土墙作为我国传统民居的主要墙体形式，是通过就地取土逐层夯实的方法建造起来。采用夯土墙建造的房子具有节能环保、冬暖夏凉、成本低、材料可重复利用的优势，属于真正意义上的绿色低碳建筑。

2、传统的夯土墙的防水性、力学性能及抗震性能较差，同时传统的夯土墙建造通常采用短板版筑法现场施工，其施工周期长、人力成本高、后期墙体容易开裂等缺点，无法满足现代建筑施工要求。

3、由中国专利公开号为cn217811731u的一种夯土墙结构。该夯土墙结构包括：第一框柱、第二框柱、第一挡土板、第二挡土板以及夯土结构体；所述第一挡土板和第二挡土板平行设置，并设置与第一框柱和第二框柱之间；所述夯土结构体设置于第一挡土板与第二挡土板之间；且所述第一挡土板与第二挡土板之间固定有若干限位撑杆。夯土墙结构通过设置若干限位撑杆完成了对第一挡土板和第二挡土板的相对位置固定，避免了两挡土板在夯土结构体构筑过程中发生位移和形变，从而保证了夯土过程的夯实质量，也即是保证了本夯土墙结构质量。

4、上述案件中夯土墙增加了加筋板及底梁结构，虽然提升了夯土墙的力学性能，但是增加了墙体结构的复杂性，使用的夯土墙模具也较复杂，增加了施工难度，进而施工成本也增加，无法适应现代建筑的快速施工要求。

5、针对现有夯土墙及建造技术存在的不足，本发明提出了一种新的夯土墙体结构，通过夯土材料及结构的设计，来提升夯土墙的防水性能、力学性能及抗震性能，并通过工艺的优化和专用设备的开发实现这种结构的夯土墙工业化生产。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种预制夯土墙的结构、制备方法及设备。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种预制夯土墙结构，其特征在于，由夯土、格栅网和骨架网组成，所述格栅网和骨架网水平地埋在夯土内，格栅网和骨架网在夯土内交替设置，相邻的格栅网与骨架网具有预定的距离。

3、优选地，所述夯土包括骨料、土、胶凝材料、添加剂、纤维以及水；所述骨料为建筑渣土并通过多级筛分得到的石子和砂子；和/或，所述胶凝材料由水泥、石灰、石膏、粉煤灰、矿渣、混凝土再生微粉、钢渣粉、煅烧黏土、偏高岭土中的一种或多种复合而成；和/或，所述添加剂包括减水剂、絮凝剂、憎水剂；和/或，所述纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、植物纤维中的一种或者多种组成，其中各类纤维的长度为10-30mm。

4、优选地，所述夯土的制备方法如下：

5、步骤1：将土、胶凝材料倒入搅拌机中；

6、步骤2：将所述纤维倒入到搅拌机中，搅拌一段时间，在搅拌的过程中加入一定量的水，使所述纤维与胶凝材料混合均匀；

7、步骤3：将骨料倒入到搅拌机中搅拌一段时间，在搅拌的过程中可以根据需要加入一定量的水；

8、步骤4：将添加剂加入到搅拌机中，混合均匀，得到所述夯土，备用。

9、本发明还提供了一种用于制备上述预制夯土墙结构的方法，具体包括如下步骤：

10、步骤1)：制备夯土；

11、步骤2)：在用于制作夯土墙的模具上铺一层预定厚度的制备好的夯土并整平；

12、步骤3)：在步骤2)铺设的夯土上放置一格栅网；

13、步骤4)：继续铺设预定厚度的制备好的夯土并整平；

14、步骤5)：将已经铺设的夯土夯实；

15、步骤6)：在夯实的夯土上面再铺一层预定厚度的夯土；

16、步骤7)：在步骤6铺设的夯土上放置一骨架网；

17、步骤8)：反复执行步骤2-7，直到达到预定的高度；

18、步骤9)：将高出模具的夯土铲除、铲除之后再将夯土墙面夯平整；

19、步骤10)：脱模得到预制墙板成品并送入养护区养护。

20、本发明还提供了一种制备上述预制夯土墙结构的设备，其特征在于，包括：

21、支撑机构；

22、模具，可拆卸的支撑在支撑机构上，开口朝上，俯视观察时，所述模具呈长方形，所述模具的高度、长度以及宽度能够根据实际情况进行调整；

23、夯土上料机构，设置在支撑机构上且位于模具的上方，用于向模具中输送制备好的夯土且能够沿着模具的长度方向来回移动。

24、优选地，所述夯土上料机构包括：

25、导流机构，用于引导夯土进入到模具，包括支撑架、接收腔体和中转腔体，所述接收腔体支撑在支撑架上，所述支撑架能够沿着所述长度方向移动地支撑在所述支撑机构上，所述接收腔体沿着所述模具的宽度方向延伸，且上下两端开口，沿着所述宽度方向观察时，下端的开口尺寸小于上端的开口尺寸，所述中转腔体的上下两端开口，所述中转腔体的上端开口与所述接收腔体的下端开口连接。

26、优选地，所述夯土上料机构还包括：

27、防堵机构，包括支撑轴、拨动环、第一齿轮、传动齿带、第二齿轮、第三齿轮和齿条，支撑轴可旋转地设置在接收腔体内且沿着所述宽度方向布置，所述拨动环具有多组，多组拨动环沿着所述宽度方向等间距的设置在支撑轴上，每组拨动环具有多个拨动环，每组中的多个拨动环等角度地设置在支撑轴上，在支撑轴的两端且位于接收腔体的外侧分别设置有一所述第二齿轮，在支撑架上且对应于每个第二齿轮的位置处设置有所述第一齿轮，第一齿轮与对应的所述第二齿轮采用所述传动齿带传动连接；每个第一齿轮通过传动轴连接有所述第三齿轮，所述传动轴可旋转地设置在支撑架，第三齿轮与第一齿轮同轴设置；所述齿条具有两个，分别设置在模具的沿宽度方向的两侧，每个齿条沿着所述长度方向延伸，每个第三齿轮与对应的齿条啮合。

28、优选地，所述夯土上料机构还包括：

29、同步释放机构，包括封闭滑板，在所述接收腔体的下侧设置有滑动槽，所述滑动槽在所述长度方向上贯穿所述接收腔体，所述封闭滑板沿着所述长度方向可滑动地设置在所述滑动槽内；在所述封闭滑板上设置有放料孔，所述放料孔沿着所述宽度方向延伸，当所述封闭滑板沿着所述长度方向移动时，能够使放料孔与所述接收腔体对齐或者错开。

30、优选地，所述同步释放机构还包括u型活塞杆、第二连接架、l型气筒、菱形活塞杆、接触块和第二弹簧，对应于封闭滑板的沿所述宽度方向的两端分别设置有一所述l型气筒，l型气筒的一部分竖直向下延伸，另一部分沿着所述长度方向延伸，所述一部分固定在所述第二连接架上，所述第二连接架固定在所述支撑架，每个l型气筒对应一个u型活塞杆，所述u型活塞杆的一侧可滑动地插入到l型气筒的所述另一部分内，所述u型活塞杆的另一侧固定在所述封闭滑板上，在每个l型气筒的所述一部分的下端插入有所述菱形活塞杆，在每个菱形活塞杆的下端设置有接触块，在接触块的下侧且在所述长度方向的两侧设置有斜面，两所述接触块与所述模具的沿宽度方向的两侧相对应；所述第二弹簧具有两个，分别设置在封闭滑板的沿所述宽度方向的两侧，每个第二弹簧的一端固定在封闭滑板，另一端固定在接收腔体的腔壁上，所述第二弹簧始终具有使落料孔与所述接收腔体错开的趋势。

31、本发明还提供了一种基于上述设备的用于制备预制夯土墙的方法，具体包括如下步骤：

32、步骤1)：制备夯土；

33、步骤2)：将模具固定在支撑机构上；

34、步骤3)：夯土上料机构沿着模具的长度方向移动，在模具上铺设预定厚度的夯土并整平；

35、步骤4)：在步骤3)铺设的夯土上放置一格栅网；

36、步骤5)：夯土上料机构再次沿着模具的长度方向移动，在模具上再次铺设预定厚度的夯土并整平；

37、步骤6)：将已经铺设的夯土夯实；

38、步骤7)：夯土上料机构在夯实的夯土上面再铺一层预定厚度的夯土；

39、步骤8)：在步骤7铺设的夯土上放置一骨架网；

40、步骤9)：反复执行步骤3-8，直到达到预定的厚度；

41、步骤10)：将高出模具的夯土铲除、铲除之后再将夯土墙面夯平整；

42、步骤11)：脱模得到预制墙板成品并送入养护区养护。

43、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

44、本发明的预制夯土墙结构，采用建筑渣土作为主要原料，实现了资源的重复利用，保护环境；夯土墙中采用格栅网和骨架网，使得夯土墙结构更加的牢固。