專利名稱：用土和植物材料制成的墻體材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用土、稻草、禾殼、棕葉、麻絮等制成的墻體材料。
在日本，以往木制建筑物的墻主要制成所謂的tuchikabe(土坯墻)型。就這種類型的墻的制造而言，需配置一種作為支承構(gòu)件的nuki(即一種水平構(gòu)件，它介于兩柱之間，其中一個疊在另一個之上，并且其兩端穿過柱而延伸出去)，利用竹、木料、稻草繩等圍繞中間柱制成komai(用作墻底的構(gòu)件)，所述中間柱設置在nuki之間;將粘土、稻草、木料等的拌和混合物涂在komai的相反面上，以形成底墻;待混合物干燥之后，進行最后一道工序，即加入砂漿、砂和纖維材料。這類所謂的土坯墻的表面具有無數(shù)微孔，因此它能根據(jù)各種不同的氣候條件自動控制室內(nèi)溫度和濕度，從而提供了舒適的居住環(huán)境，消除了(即使在高氣溫下)墻內(nèi)和室內(nèi)可能產(chǎn)生的凝水現(xiàn)象。此外，帶來了良好的隔熱效果，使人在夏季獲得涼爽之感，在冬季感到溫暖。另外，還提供了優(yōu)良的隔音和防火的作用。因此，這種土坯墻十分適合于日本的天氣和氣候狀況。
然而，上述墻的應用是屬于勞動密集型的，而且在外觀設計過程中不允許作修改。于是，近年來市場上出現(xiàn)了許多所謂新材料，并得到廣泛應用。
由于以下一些因素，即新的墻體材料給墻帶來了更美的外觀，且應用更簡便，以及因材料的良好隔熱特性而產(chǎn)生的更節(jié)能的優(yōu)點，使得這類新墻體材料在住宅建設中日益得到采用。
盡管這類新墻體材料受到普遍歡迎，但它們也帶來不少問題，這些問題是由以下因素造成的，即它們?nèi)鄙偻笟庑院臀裕蚨诜块g的墻內(nèi)和墻表面上產(chǎn)生凝水。主要的問題是，由于無排泄口，由地板下面產(chǎn)生并進入墻內(nèi)的水份被封閉在墻內(nèi)，隨著房間溫度的上升或下降而蒸發(fā)或冷凝。這種不斷的蒸發(fā)或冷凝，在較短時期內(nèi)不僅嚴重損壞了墻本身，而且破壞了建筑物的主要構(gòu)件，例如柱和梁。目前引起工業(yè)界重視的材料之一是一種具有隔熱作用的輕質(zhì)泡沫混凝土，但在用這種材料作外墻時，需要將以乙烯基為基質(zhì)的涂料和類似物涂覆在其外表面上，以便將其用作外墻時可阻止雨水侵入。結(jié)果，它就失去了其固有的透氣性，產(chǎn)生了類似于上面所述的結(jié)果。
對比之下，利用新型建筑材料建成的住宅和公寓的房間因其透氣性的改善而使保熱效果顯著提高。然而，由于這種房的水含量不易消除，因而一旦溫度下降，往往會在其墻面上凝聚水份。在此情況下，容易長出霉菌和壁虱等，對生活在其中的人的健康產(chǎn)生不良影響，結(jié)果將損害人們的生活環(huán)境，影響居住的舒適性。
另外，眾所周知，如何隔絕集體宿舍(如公寓)的鄰近房間發(fā)出的噪音已成為一種社會問題。
然而，對這些問題，至今還難以提供一個令人滿意的解決辦法。
本發(fā)明的目的在于利用各材料現(xiàn)有的優(yōu)點，將它們有效地組合起來，從而提供一種不存在上述缺點的墻體材料。
本發(fā)明的另一個目的在于通過對材料進行加工，使其具有類似墻板的形狀，從而提供一種便于運輸和使用的墻體材料。
為實現(xiàn)上述目的，將土和植物材料的混合物凝固硬化為一體，制成本發(fā)明的墻體材料。另外，可將麻絮等與混合物結(jié)合起來使用，以便對材料進行補強，這樣，可從整體上將材料凝固硬化成重疊夾心狀的構(gòu)形。在后一種情況下，所采用的土最好應含盡可能多的粘土成份。稻草、棕葉和麻絮一般用作植物材料。
本發(fā)明的墻體材料可按下述工序制備。
首先，將植物材料與土攪拌混合。然后，將混合物倒入按一定方式預制的模具中。所述“按一定方式預制”是指制成的模具能保證混合物獲得均勻一致的厚度。將模具中的混合物干燥，并凝固硬化”。在將混合物干燥之后，移去模具，從而得到類似墻板形狀的墻體材料。
將麻絮等放入混合物時，應對上述制備工序進行變更，具體方法如下。將土和稻草的混合物倒入模具，當該混合物達到預定的厚度時，將麻絮等散布在混合物表面上。然后，按將加強材料置于四角的類似方式，將粘土、稻草、禾殼等倒入混合物中。將棕葉等鋪在其表面上，并另外將粘土、稻草和禾殼的混合物倒入。再次鋪上棕葉等物，倒入同等厚度的粘土、稻草和禾殼的混合物，然后用麻絮復蓋。作為最后一道工序，將類似于上述混合物的混合物倒入。
本發(fā)明的墻體材料優(yōu)于傳統(tǒng)的土坯墻，同時仍保留著后者的優(yōu)點。這就是說，該墻體材料能起隔熱材料的作用，因為土具有隔熱作用。另外，還可產(chǎn)生下述若干方面的顯著效果。
首先，由于土的蓄水性能，它可隨著溫度的升高而吸收更多的水份;反之，溫度下降，它便排水。因此，可將房間的濕度控制在適宜的水平，從而可消除異常情況下可能產(chǎn)生于墻面的凝水現(xiàn)象。此外，由于本發(fā)明的墻體材料具有透氣性，所以如果本發(fā)明墻體材料周圍的外墻和內(nèi)墻亦都選用透氣性材料的話，就有可能根據(jù)環(huán)境溫度的變化使房間內(nèi)的溫度維持在適宜的水平，而不會象采用傳統(tǒng)土坯墻的情形那樣，使房間處于完全不透氣的狀態(tài)。
鑒于原料的性質(zhì)，可以合理地認為，這種墻體材料具有隔音和耐火的特性。尤其是，將大量稻草與其它植物材料結(jié)合使用，使其隔熱性、透氣性和隔音性等方面比傳統(tǒng)土坯墻有顯著的改進。此外，本發(fā)明的墻體材料還具有撓性，而傳統(tǒng)土坯墻不具備這種撓性。
可制成不同尺寸和形狀的各種墻體材料，使它們符合木制房屋和其它建筑物的任何類型的墻的要求。在這種情況下，即可將本墻體材料放在外墻和內(nèi)墻之間。這樣，該材料的應用是很方便的，無需在本發(fā)明墻體材料和墻之間準備一預選空隙，因為這種材料本身具有充分的透氣性。
另外，本發(fā)明的墻體材料可作為建筑物本身的一種增強手段，可提高建筑物的抗震能力。
通過參閱有關(guān)本發(fā)明的詳細描述和幾個實施例，對本領(lǐng)域普通工作人員來說，本發(fā)明的上述目的及其它目的是顯而易見的。


圖1是本發(fā)明所述墻體材料最佳實施例的部分透視圖;
圖2是沿圖1Ⅱ-Ⅱ線的剖面圖;
圖3是本發(fā)明所述墻體材料另一實施例的說明圖;
圖4是用以說明一結(jié)構(gòu)實施例的部分剖視圖，該實施例將本發(fā)明所述墻體材料用于墻;
圖5是用以說明一結(jié)構(gòu)實施例的部分剖視圖，該實施例將本發(fā)明所述墻體材料運用于雙側(cè)壁骨墻體結(jié)構(gòu)。
附圖中所說明的是本發(fā)明所述墻體材料，在該墻體材料中事先將粘土，碎稻草和禾殼干燥，并按墻體結(jié)構(gòu)固化。眾多的陷凹18位于該材料的外表面，該材料內(nèi)部有3個沿水平方向延伸的穿孔。增加植物材料與混合物的混合比例的目的是減輕重量，同時保持合適的強度。
按下述程序制備上述墻體材料。
首先將粘土、稻草、禾殼和棕櫚葉充分混合成混合物。為此，先將稻草剁碎至約1～3mm長。這一操作的目的在于使稻草與土更好地混合，并由此增加被混合材料的量。與采用含有比粘土更大顆粒的土相比，采用粘土可進一步增加稻草和禾殼的混合比。也就是說，粘土、稻草和禾殼之間的混合比可以是約為1∶1。增加植物材料混合比的目的是減輕成型墻體材料的重量，同時改進產(chǎn)品的下列特征透氣性，隔熱性，吸濕能力，保溫能力，隔音性能等等。由于在干燥時經(jīng)剁碎的稻草和禾殼膨脹，表面積增加，因而實現(xiàn)了上述性能的改善。
另外，將含有椰子樹纖維的成型材料加入上述混合物中，該椰子樹纖維材料即為剁碎成約3-5mm長的棕櫚材料，大麻和稻草纖維。
然后，將上述混合物倒入用板材制成的預制模具中，結(jié)合采用此法使材料的厚度普遍達到預定的均勻厚度。
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在該墻體材料充分干燥后，除去模具，然后按照產(chǎn)品要求將該材料切成適宜的大小。由于隨著干燥，上述成分得到堅固的硬化。由此獲得的墻體材料不易破裂。陷凹18和穿孔19可縮短材料干燥所需的時間。此外，就制成品而言，這類陷凹和穿孔有益于產(chǎn)品減輕重量，改善透氣性，較好地控制房間的溫度和濕度，并提高隔音性能。
作為一個可供選擇的實施方案，可將麻絮等放入上述混合物中，并且重疊成夾心狀結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，以對墻體材料進行補強。
這種可供選擇的實施方案的制備工序如下在將土和稻草等的混合物倒入預定的模具的工序中，將麻絮3散布于材料表面(所述材料已倒入具預定厚度的模具)。然后，將增強材料置于該材料的壁角，類似地，以預定的厚度，將粘土、稻草和禾殼的混合物2d倒入。以均勻的方式，將棕葉5鋪在墻體材料表面上。然后，以固定的間距，按單一方向取向，將稻草分布在棕葉上。另外，將粘土、稻草和禾殼的混合物2c倒入，然后將棕葉5均勻地鋪在該混合物上。隨后，以固定間距，按不同于為提高成品強度而取向的方向取向，鋪上稻草。然后，將粘土、稻草和禾殼的混合物2a倒入，達到一定的厚度之后，鋪上麻絮。最后，將類似于上述混合物的混合物2a倒入。
作為植物材料的例子，除上面所述之外，還可采用麻絮、竹和木料等。
按上述工序制備的墻體材料的構(gòu)形如圖3所示，其中上述混合物同麻絮以夾心狀相互重疊在一起。將稻草散布于混合物2a、2b與混合物2e、2d之間。此外，將稻草6和棕葉5散布于混合物2b、2c和混合物2c、2d之間。將具有伸展長度的稻草6鋪在棕葉5之上，使其完全呈縱向。當將這些稻草6散布于混合物2b和2c之間以及散布于混合物2c和2d之間時，它們具有不定的取向。將木制或竹制的增強材料4置于混合物2d的各壁角。在墻體材料表面設置眾多小孔7。同時，一般將墻體材料的厚度定在大約5cm。
圖4是用以說明一種結(jié)構(gòu)實例的部分剖視圖，其中將本發(fā)明的墻體材料用于壁墻。
如圖所示，將本發(fā)明的墻體材料置于外墻層8和內(nèi)墻材料9之間，通過水平構(gòu)件16(nuki)固定就位，并通過柱10和中間柱11隔開。
圖5是用以說明一種結(jié)構(gòu)實例的部分剖視圖，其中將本發(fā)明的墻體材料用于雙側(cè)壁骨墻體結(jié)構(gòu)。
將本發(fā)明的墻體材料附在外墻層12和內(nèi)墻材料13之間的中間層上。通過棱18將墻體材料固定就位，并通過中間柱15將該材料分離。
雖然上面描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但可以對實施例中材料的組合和配置進行各種改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種墻體材料，其中所述材料是通過將土和植物材料組成的混合物固化而結(jié)合成一整體。
2.一種墻體材料，其中若干由土和植物材料組成的板狀混合物同夾入的植物材料相互重疊在一起，以便將該混合物固化和集合成一體。
3.按權(quán)利要求1或2所述的墻體材料，其中的土為粘土，墻體材料是由土和植物材料構(gòu)成的。
4.按權(quán)利要求1或2的墻體材料，其中的植物材料為稻草、棕葉和麻絮。
5.一種制備墻體材料的方法，其中所述方法包括將土和植物材料混合拌和，將所述混合物倒入預制模具中，使該混合物具有大體上均勻一致的厚度，以及將該混合物干燥并固化，在混合物被干燥后，移去模具。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由土和稻草、禾殼、麻絮、棕葉等植物材料的混合物制成的墻體材料，以及制備這類材料的方法，即將所述混合物固定集合成一整體，以便可將該材料放置在建筑物的外墻和內(nèi)墻之間。
文檔編號E04B1/64GK1034970SQ8910040
公開日1989年8月23日 申請日期1989年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月22日
發(fā)明者大塚道雄 申請人:大塚道雄