【文章內容簡介】 ........................................................................36展望 .......................................................................................................................................36致謝 .....................................................................................................................37參考文獻 .............................................................................................................381 緒論 課題背景“綠 色 生 活 、 低 碳 經 濟 ”等 概 念 的 提 出 是 當 下 生 態(tài) 環(huán) 境 發(fā) 展 狀 況 的 迫 切 要 求 。 水泥 等 傳 統(tǒng) 建 筑 材 料 的 使 用 ， 消 耗 了 大 量 的 能 源 ， 物 質 ， 產 生 了 大 量 的 固 體 廢 棄 物 ，是 造 成 生 態(tài) 環(huán) 境 日 益 惡 化 的 一 大 根 源 。 生 土 建 筑 材 料 ,它 無 污 染 、 不 留 建 筑 垃 圾 、還 原 性 好 、 有 利 于 人 體 健 康 ， 特 別 是 能 夠 蓄 熱 、 保 溫 ， 與 外 界 進 行 能 量 交 換 和 物 質代 謝 的 物 理 特 征 更 是 符 合 當 代 生 態(tài) 建 筑 趨 向 生 命 模 式 的 發(fā) 展 理 念 。在 人 們 普 遍 關 注 生 態(tài) 危 機 、 能 源 危 機 、 環(huán) 境 污 染 的 今 天 ,特 別 是 我 國 西 北 地 區(qū)由 于 歷 史 上 的 種 種 原 因 致 使 該 地 區(qū) 經 濟 落 后 ,森 林 資 源 缺 乏 ,生 態(tài) 環(huán) 境 脆 弱 ,水 土 流失 嚴 重 ,大 部 分 地 區(qū) 被 缺 水 所 困 擾 。 汶 川 特 大 地 震 和 玉 樹 地 震 使 得 震 區(qū) 的 生 土建 筑 受 到 極 大 的 損 毀 。 這 一 象 征 “貧 窮 ”的 生 土 建 筑 的 大 量 毀 壞 ， 使 很 多 人 認 為 這 種古 老 的 建 筑 形 式 不 堪 一 擊 ， 在 災 后 重 建 中 應 摒 棄 。 這 固 然 與 生 土 材 料 低 強 度 ， 遇 水易 坍 塌 等 自 身 性 能 的 局 限 有 關 ， 但 依 照 傳 統(tǒng) 建 房 幾 乎 無 抗 震 知 識 ， 材 料 不 加 選 擇 ，自 主 施 工 等 一 系 列 問 題 也 是 影 響 村 鎮(zhèn) 生 土 建 筑 抗 坍 塌 能 力 低 下 的 主 要 原 因 [1]。 為了 使 生 土 建 筑 更 好 的 為 人 類 服 務 ， 本 文 研 究 了 礦 物 外 加 劑 對 生 土 材 料 的 激 發(fā) 情 況 。我們從人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的角度，及生態(tài)文明的社會層面上，重新審視“生土” 這一古老的建筑材料，就清醒地認識到“生土” 是西北地區(qū)最有發(fā)展前景的綠色建筑材料。 黃土高原是世界上最大的黃土沉積區(qū)，擁有大量的天然生土，為生土材料的發(fā)展提供了大量的廉價的原料。西 北 的 黃 土 高 原 地 區(qū) ， 存 在 著 大 量 的 生 土 建 筑 ， 有 史 以 來建 筑 風 格 很 具 有 地 方 特 色 。 生 土 墻 體 材 料 在 西 北 地 區(qū) 有 著 悠 久 的 歷 史 ， 至 今 仍 保 留許 多 千 百 年 前 的 以 生 土 作 為 墻 體 材 料 的 古 建 筑 遺 址 ， 生 土 墻 體 材 料 的 使 用 在 西 北 地區(qū) 歷 來 都 很 普 遍 ， 它 在 西 北 的 廣 泛 存 在 與 其 所 處 的 干 旱 半 干 旱 的 生 態(tài) 環(huán) 境 息 息 相 關 。西 北 的 傳 統(tǒng) 居 住 方 式 很 多 ， 其 中 以 適 應 干 旱 半 干 旱 生 態(tài) 環(huán) 境 、 經 濟 節(jié) 能 的 生 土 建 筑更 為 普 遍 ， 符 合 當 地 人 類 的 生 存 。 這 就 為 生 土 墻 體 材 料 的 發(fā) 展 提 供 廣 闊 的 市 場 。 圖 11 黃 土 高 原 圖 12 西 北 某 地圖 片 來 源 ： 新 浪 網 圖 片 來 源 ： 百 度 網 圖 14 黃土高原某村落 圖 13 陜 北 高 原圖片來源：新浪博客 圖 片 來 源 ： 新 華 網 生土墻體材料的應用及其歷史演進 應用生 土 材 料 是 人 類 最 早 的 建 筑 材 料 之 一 ， 現(xiàn) 在 很 多 地 方 的 古 文 化 遺 址 中 ， 都 有 以生 土 材 料 建 筑 的 文 物 ， 像 古 長 城 的 遺 址 、 墓 葬 以 及 古 城 遺 址 等 ， 都 可 以 看 到 古 人 用生 土 營 造 建 筑 物 的 痕 跡 。 生 土 建 筑 分 布 廣 泛 ， 幾 乎 遍 及 全 球 。 中 國 黃 土 高 原 63至 64 萬 平 方 公 里 范 圍 內 的 鄉(xiāng) 村 居 民 ， 大 多 仍 然 居 住 在 窯 洞 及 其 他 生 土 建 筑 中 。 由于 地 理 條 件 、 生 活 方 式 、 歷 史 傳 統(tǒng) 、 民 族 習 俗 的 不 同 ， 各 地 區(qū) 的 生 土 建 筑 在 施 工 技術 和 建 筑 風 格 上 也 各 有 特 點 ， 這 已 經 成 為 各 國 建 筑 文 化 的 組 成 部 分 。大 約 在 4000 多 年 以 前 ， 人 類 便 掌 握 了 初 步 的 生 土 材 料 加 工 技 術 ， 最 具 特 征 的是 夯 土 建 造 的 城 墻 。 生 土 建 筑 是 人 類 歷 史 上 使 用 最 為 廣 泛 的 建 筑 技 術 之 一 ， 幾 千 年來 ， 世 界 各 國 普 遍 采 用 這 種 建 筑 形 式 ， 從 普 通 民 居 到 宮 殿 、 寺 廟 建 筑 ， 都 可 以 見 到生 土 材 料 的 建 筑 。 其 中 結 構 設 計 合 理 、 選 材 滿 足 要 求 、 施 工 管 理 規(guī) 范 的 生 土 建 筑 ，普 遍 具 有 很 好 的 耐 久 性 ， 有 的 甚 至 至 今 保 存 完 好 。 夯 土 墻 在 云 南 被 叫 做 土 沖 墻 ， 在北 方 被 稱 為 干 打 壘 ， 其 建 造 技 術 簡 單 ， 只 要 將 墻 體 模 板 固 定 ， 然 后 把 土 壤 填 入 模 板中 夯 實 即 可 ， 土 壤 中 允 許 含 有 直 徑 不 大 于 3cm 的 碎 瓦 、 小 石 。 為 了 防 止 墻 面 開 裂 ，墻 體 中 還 可 加 入 竹 筋 、 樹 枝 、 藤 條 等 ， 作 為 拉 結 材 料 。 歷史演進 (1) 夯土建筑材料 藏 族 夯 土 民 居 重 慶 石 柱 土 家 族 夯 土 住 福 建 土 樓 遠 景 甘 肅 土 坯建 筑直 到 4000 年 前 人 們 已 掌 握 了 較 成 熟 的 生 土 加 工 技 術 （ 夯 土 技 術 ） ， 已 出 現(xiàn) 了 夯土 材 料 建 造 的 城 墻 、 臺 基 和 墻 壁 ， 在 其 后 的 幾 千 年 的 發(fā) 展 演 變 過 程 中 ， 在 中 國 的 中西 部 地 區(qū) 、 黃 河 中 上 游 地 區(qū) 廣 泛 普 及 ， 這 些 地 區(qū) 冬 季 氣 溫 低 ， 而 土 與 石 是 保 溫 性 能良 好 的 材 料 。 夯 土 的 施 工 技 術 可 以 在 建 筑 的 許 多 部 位 。 夯 土 方 法 各 地 均 有 其 地 方性 的 做 法 ， 南 方 的 板 筑 墻 體 甚 至 可 以 作 到 四 、 五 層 樓 [1,2,3,4] 。(2) 土坯建筑材料在 中 國 ， 土 坯 砌 筑 技 術 是 最 為 典 型 的 生 土 材 料 材 加 工 技 術 和 結 構 方 式 ， 普 及 全國 。 用 天 然 的 或 人 工 干 燥 的 土 坯 磚 ， 由 粘 土 草 泥 膠 合 在 一 起 用 手 在 模 中 制 造 ， 可 分為 濕 制 坯 、 干 制 坯 二 種 ， 各 地 做 法 不 同 [2,3,4,5]。 土 坯 生 土 材 料 在 漫 長 的 歷 史 中 因 地制 宜 地 創(chuàng) 造 出 了 各 種 類 型 的 生 土 建 筑 ， 比 如 西 部 富 有 民 族 特 色 的 甘 南 藏 族 自 治 區(qū) 的藏 族 民 居 、 寧 夏 自 治 區(qū) 的 回 族 民 居 、 新 疆 的 維 吾 爾 族 民 居 、 塔 吉 克 民 居 、 喀 什 民 居以 及 漢 族 民 居 、 我 國 南 方 的 福 建 土 樓 等 等 。 國內外有關生土墻體材料的研究成果及現(xiàn)狀 國內研究情況及成果 生 土 建 筑 越 來 越 受 建 筑 學 家 關 注 [6]， 但 生 土 材 料 本 身 的 缺 陷 嚴 重 影 響 了 生 土 建筑 的 使 用 ， 因 此 ， 有 必 要 對 生 土 材 料 進 行 改 性 。 生 土 材 料 改 性 是 指 通 過 一 定 的 工 藝 ，向 生 土 中 加 入 改 性 材 料 ， 利 用 生 土 材 料 內 部 發(fā) 生 的 一 系 列 物 理 化 學 反 應 使 土 粒 膠 結 ，從 而 改 變 生 土 材 料 的 原 有 結 構 和 性 質 ， 達 到 增 強 生 土 材 料 耐 久 性 等 力 學 性 能 的 目的 [7]。20 世 紀 80 年 代 ， 國 內 有 關 單 位 開 始 引 進 國 外 生 土 固 化 劑 技 術 ， 在 吸 收 國 外 經驗 的 基 礎 上 ， 針 對 我 國 生 土 性 質 ， 開 始 了 生 土 固 化 劑 的 研 究 工 作 [8]。 到 目 前 為 止 ，