技术领域：
本发明属于再生资源综合利用领域，特别指一种高性能复合土环保建材的制作方法。
背景技术：
：我国近年来随着开发建设的快速发展，产生了大量弃土难于处置，在一些大中城市产生弃土围城现象，污染环境，有些堆土还成为安全隐患。因此如何实现弃土的资源化利用成为我国城乡绿色发展、和谐发展需要迫切解决的问题。这些弃土，特别是各类土木工程、交通工程、水利工程等的基坑开挖产生的土方大部分都是生土。关于生土的利用，在我国有很长的历史，在陕西、山西、福建、广东等省现存的一些古建筑、古村落都有用生土建造的古墙、古屋。生土建筑近年来在国外也受到重视，由于生土建筑减少钢筋、水泥、能源的消耗，因而被看做绿色建筑的重要内容。但是生土建材也存在一些缺点，如抗拉强度和抗压性能较低，无侧限抗压强度小于1mpa，耐水能力较差，易产生较大变形等，这限制了生土建材的应用。本发明的目的是为提高生土建材的强度等性能指标，特别是利用生土弃土开发含有多种添加剂的高性能复合土，这种复合土可以广泛应用于建筑中的砌块、墙体、基础垫层、基坑支护，也可应用于水利工程，铁路、公路建设和市政工程，农林和古建筑修复等领域。技术实现要素：一种高性能复合土建材的制作方法，包括原材料优化选取、材料配合比确定、混配、压实成型、养护。原材料以生土为基材，掺和料优选聚丙烯纤维，粉煤灰、硅粉、贝壳粉、石灰、水泥、碎石或者卵石、沸石粉、砂。表1原材料配合比表复合土中最优含水率控制在14-16％，为提高复合土强度，拌合用水采用磁处理水，ph大于4.5，氯离子含量不超过500mg/l。制作时先将生土风干，捣碎、过筛，出去大于2mm的颗粒，根据配方分别称量烘干土、聚丙烯纤维，硅粉、贝壳粉、石灰、水泥、碎石或者卵石、沸石粉，倒入搅拌器内机械搅拌或人工拌和到均匀，最后加入所需的水量搅拌直至各组成材料混和均匀，加水为磁处理自来水，磁处理水的磁场强度0.3-0.5t。复合土建材经模压捣制成型后即可进行养护，养护时间28天左右。具体实施方式1、制作复合土试样1.1复合土试块制备首先将烘干、碾碎后的土样过2mm筛，根据配方分别称量烘干土、聚丙烯纤维，硅粉、贝壳粉、石灰、水泥、碎石或者卵石、沸石粉，倒入搅拌器内机械搅拌均匀，最后加入所需的水量搅拌直至各组成材料混和均匀，然后开始制备试样。无侧限抗压强度的立方体试块。尺寸为70.7mmx70.7mmx70.7mm。试料分3层装入试模内，每层装料厚度大致相等，每装一层手工捣实，插捣时从边缘向中心螺旋方向均匀进行，同时进行人工振动，直至面上出现气泡为止，试模顶部多余的试料应稍高出试模顶面，待其2h凝结后，用抹刀抹平，盖上玻璃或材料薄膜，防止水分过度蒸发。含水率14.5％，试样密实度95％，制作好试块后立即放入室内阴暗不通风处养护，温度一般为(20±3)℃。脱模时间可根据试块强度决定，一般为1～2d，不得少于24h，脱模时，应修整立方体试块表面，剔除表面孔洞过大和尺寸不合要求的，然后装入两层塑料袋中封闭放回养护处，至规定龄期28天时取出进行试验。制作试件3个，试件强度取平均值。表2p.o42.5水泥性能指标表3石灰ca(oh)2分析纯杂质最高含量表4聚丙烯纤维物理学性能指标表5硅粉化学成分表6沸石粉主要成分成分可溶硅可溶铝al2o3fe2o3sio2含量(％)88188.92651.2复合土试样配合比粉质黏土和掺和料聚丙烯纤维，硅粉、贝壳粉、石灰、水泥、碎石、沸石粉配合比如表7所示。表7复合土试样配合比表1.3养护试件做好后，放在复合土养护箱内养护到28天规定的时间。1.4无侧限抗压强度试验试验前一天，将试件从养护箱中取出，浸入水中，将试件放到试验机升降台上进行抗压测定，试件形变速率保持约为5mm/min，试验机记录试件破坏时最大压力f和应力-应变曲线。无侧限抗压强度达到4.59mpa。2、制作复合土墙制作工艺步骤包括原材料优化选取、材料配合比确定和前处理、混配、基础开挖、夯筑成型、养护。2.1复合土墙原料选用的原料红土是某建筑基坑红土，取土深度7m，掺和料分别为聚丙烯纤维、粉煤灰、硅粉、贝壳粉、石灰、水泥、卵石、沸石粉、砂。红土成分如表8所示，粉煤灰主要成分如表9所示，其余掺和料的性能指标参见表2、表3、表4、表5、表6。2.2复合土墙原料配合比和配料复合土墙原料掺和比例如表8所示。表8复合土墙原料掺和比表表8红粘土主要物理性质表9粉煤灰主要化学组成％sio2al2o3fe2o3.feocaomgoso3烧失量48.7521.619.86.152.162.584.662.3复合土墙制作加工制作的土墙高度3m，宽度3m，下部宽度0.4m，上部宽度0.3m，土墙在地面以下部分深度0.4m，基础开挖0.6m宽，深度0.4m。采用模板捣制复合土制作，模板设计对传统模具进行改良，使模板的强度和刚度大幅提高，能够在多次重复夯击中不变形，并且在运输、使用过程中携带轻便，易组装和拆卸。模板由螺栓将竹板夹、角钢连接而成。2.4复合土墙夯筑工艺1)夯筑方法采用捣固机先快速夯击一遍，然后慢速压实夯击两遍，特别注意墙的角部需夯实。夯筑顺序：先外围后里面，先四周后中心，从外到里成回字形夯击。夯击时，夯点之间保证连续、不漏夯。一层夯筑完成后，将捣固机倾斜，使用夯锤尖角部在夯土表面打出坑槽，以保证上下两层夯土之间的黏结。2)夯土墙应分层交错交圈夯筑，避免出现竖向裂缝；转角处应采用l形或t形模板夯筑，加强角部的连接。3)模板拆卸时，先松动并取出拉接螺杆，再将模板紧靠夯土墙体并侧向推离，以保证模板不粘土或受到局部破坏。4)模板拆卸后，应把墙体端部铲成斜面，以使前后夯筑的夯土墙能够结合紧密，如果相隔时间较长，宜在夯筑时再铲成斜面并应浇水后夯筑。5)模板拆卸后，对土墙侧面坑坑洼洼处进行修整，用土料抹平。6)细部做法为墙体转角处在模板内侧加入小木三角片，使墙角在夯筑后形成倒角，可以有效减少墙角的应力集中。最优含水率控制在15％，采用经过0.5t场强的磁场处理过的水与其他原材料混合。夯筑工具主要是经加工改造的气动捣固机与夯锤等。辅助工具有空气压缩机、皮管、空压阀、喉卡等。气动捣固机以压缩空气作为动力，并且在捣固机底部焊接了一个100mmx100mmx20mm的钢板，具有冲击力大，频率快的特点。为避免夯筑土墙时捣固机的冲击力过大引起模板的不稳定和土体破坏，对土墙的夯击压力控制在0.5mpa左右，通过调节空气压缩机的空压阀来满足此要求。2.6测试试块制作方法与制作复合土墙所用材料完全一样，无侧限抗压强度的立方体试块尺寸为70.7mmx70.7mmx70.7mm，制作方法参照前述土样制作过程。制作试块三件，测试强度数据取平均值。2.7养护复合土墙做好后，自然状态下养护到28天规定的时间。试样用塑料袋包装自然状态养护。2.8无侧限抗压强度试验将试件放到试验机升降台上进行抗压测定，试件形变速率保持约为5mm/min，试验机记录试件破坏时最大压力f和应力-应变曲线，测得试样无侧限抗压强度达到5.32mpa。当前第1页12