低成本土壤固化剂对日光温室戈壁土墙体加固机理的研究

In Xinjiang, non-cultivated land in solar greenhouse wall material is mainly Gobi material, coarse sand, gravel, in greenhouse construction and use process appeared adhesion is poor, bearing capacity is low, the wall collapsed and many other issues. Curing technology of wall in Solar greenhouse in composite wall strengthening application aspect to carry out more research, research on Xinjiang non clay wall curing mechanism of cultivated land in Gobi is rarely. This project takes Xinjiang building materials commonly used non cultivated land as the research object, in order to curing mechanism as the breakthrough point, through the soil curing test: (1) Clearly low cost soil curing agent and the stability analysis of relationship building materials, the same curing agent with different mixing amount of influence on the strength of the wall; (2)The relationship between the analysis of physical and mechanical changes of soil curing agent effect on the strength of the wall, change law of curing strength research greenhouse soil basic unit in different mixed time and different external force under the action of; (3) The clear Xinjiang non cultivated soil of Gobi cured wall structure form, research and on wall heat storage layer, the heat storage layer and the heat insulation layer of building connection. To provide theoretical foundation and scientific basis for curing process, formulation of plans, construction idea and construction method of non-cultivated land wall in Xinjiang.

新疆非耕地日光温室墙体建材以戈壁料、粗砂、砾石为主，但在温室建设和使用过程中出现了粘合力差、承重能力低、墙体坍塌等诸多问题。关于日光温室墙体固化技术在复合墙体应用加固方面开展了较多研究，但对新疆非耕地戈壁土墙体固化机理的研究则少见报道。本项目以新疆常用非耕地建材作为研究对象，以固化机理为切入点，通过土壤固化试验：（1）明确低成本土壤固化剂与建材稳定性关系，分析同种固化剂不同掺入量对墙体强度的影响；（2）分析土壤固化剂物理力学变化过程对墙体强度的影响关系，研究温室土体基本单元在不同外力和不同时间作用下固化强度的变化规律；（3）明确新疆非耕地戈壁土固化墙体结构形式，并对墙体的蓄热层、储热层及保温隔热层的建筑连接方式进行研究。为新疆非耕地墙体的固化工艺、配比方案以及建筑构筑理念和构造方法提供理论基础和科学依据。

新疆非耕地日光温室墙体在温室建设和使用过程中出现了粘合力差、承重能力低、墙体坍塌等诸多问题。本项目以新疆戈壁土作为研究对象，以固化机理为切入点，研究:①对5种典型戈壁土不同掺量固化剂的击实对比试验和无侧限抗压强度试验得出，掺入15%的固化剂后，土样的最大干密度ρd和最优含水率Wop比原状土分别增加0.046%、0.017%。从经济角度考虑，最佳掺配比10%～12%，既能够满足墙体的力学强度又能节约成本。②对同种戈壁土不同固化剂的击实和无侧限抗压以及微观检测，掺入四种固化剂与原状土相比最大干密度和最优含水率均增加，掺0.02%的离子型固化剂比掺其余固化剂的无侧限抗压强度提升1.1～1.19倍。③开展5种击实功下固化戈壁土的强度关系研究，固化戈壁土的无侧限抗压强度在养护龄期7d～60d期间随击实功的增加而增加。25%的标准击实功的固化戈壁土在养护7d龄期时的无侧限抗压强度为5.34MPa，满足日光温室墙体对强度（5.0MPa）的需求。④利用墙体热阻值计算5种材料组合模式的温室墙体厚度与保温性能临界范围。搭建3种墙体温室试验台，对比三段墙体不同高度方向上传热规律，在夜间4:00时下部的温度最高，中部次之，上部的温度最低。后墙的非稳态放热在夜间维持温度方面起到了尤为明显的效果，墙体下部温度与顶部最高温差3.9℃。不同日期太阳辐射强度不同，墙体表面存在差别，墙体内部变化微小，但后墙都会是周期性地蓄积热量后温度缓慢升高、释放热量后温度缓慢降低。⑤对墙体受力进行分析，确定出在同等荷载条件下，同种结构形式，墙体受力与选用墙体材料无关，不同材料墙体受到自重影响，墙体应力略有不同。通过项目实施，明确了低成本土壤固化剂与建材稳定性关系，验证了温室土体基本单元在不同外力作用下固化强度的变化规律；优选了新疆非耕地戈壁土固化墙体结构形式，为新疆非耕地墙体的固化工艺、配比方案提供理论基础和科学依据。