依托住建部村镇司现代生土建筑实验室、联合国教科文组织“生土建筑、文化与可持续发展”中国教席、无止桥研究与发展中心等科研平台,团队长期致力于以生土为代表的自然材料性能改良和传统营建工艺的更新应用研究。

近年来通过在全国范围内的实地调查和传统营造经验的科学化提炼,团队利用现代生土材料优化原理,研发出适合于我国村镇建设现状的夯土、土坯等成套施工机具和建造技术系统,创建了可满足多种建造需求的现代生土民居建筑设计方法和构造技术体系,获得相关国家专利10余项。

以夯土为例,团队研究开发的现代夯筑系统与我国传统工艺最大的区别在于,夯筑原料的土砂石极配和基于机械夯筑的现代机具的引入,即:根据原状土土质粒径构成的特点,添加相应比例的细砂和石子,使土料混合物形成与混凝土相类似的骨料构成(即:以原土中的黏粒取代水泥成分,形成黏粒、细砂、石子的骨料配比构成),通过含水率的控制和基于机械的强力夯击所带来的物理作用,使得干燥后形成的夯筑体的力学性能,以及耐水、防蛀、防潮等耐久性能够得到极大的提升。

新型夯土墙的抗压强度平均可达到1.4MPa,约为传统夯土墙体的两倍,随着夯击力度的加大,最高甚至可达到常规粘土砖墙的强度。根据团队的振动台试验可知,以现代夯土施工工艺为基础进行优化的底层房屋结构系统,完全可满足我国8度地震设防烈度的要求。


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