[发明专利]填补粘结材料组合物

说明书

技术领域

本发明一般地涉及文物或历史建筑的保护修复，更具体地涉用于砖石质文物及历史建筑的修复材料组合物。

背景技术

砖石质文物(包括岩画、石制或泥制雕塑、碑刻等)及历史建筑是中国文化遗传的重要组成部分，但是在各种自然因素及人为活动的作用下，它们经常会出现老化、空鼓、剥落、破损、断裂及缺失等现象，需要不断进行维护、修缮及保护。而在这些保护工程中，粘接断裂构件、填补空鼓破损部位及加固文物本体结构等均需要有合适的保护材料。

在这些文物修缮过程中，要使用填补粘结材料，即在应用注浆材料对大缝隙或空洞灌注后涂覆在注浆材料表面起到封闭作用、与本体材料有相似外观的材料，也称作封口粘结材料(或简称封口材料)。另外，在处理表层浅且窄的小缝隙(或小空洞)时，也可以不使用注浆材料，而直接用填补粘结材料进行填补加固处理。

作为填补粘结材料，主要的要求有：1)与本体材料性能相近、外观相似；2)耐老化；3)不存在后续衍生的问题，比如污染、析水、析盐等；4)对各种颜料有良好的兼容性，以便在其表面进一步绘制图画。

目前在实践中，常用的填补粘结加固材料主要使用两种材料，即水泥材料和有机树脂高分子材料，作为填补粘结材料。水泥材料由于填补粘结加固强度高、具有优异的抗老化及抗潮湿能力，得到了广泛应用。但是，大量的科学研究与工程实例证明，现代水泥材料与传统砖石等材料不兼容，如水泥中的水溶盐会严重损坏砖石材料。其次，水泥建筑一旦出现问题，其再次修复也是很困难的，有些甚至是不可能的。而高分子材料(如环氧树脂)与砖石材料的物理化学性质差异更大，在实践中出现了更多更严重的兼容性问题，主要表现为强度太高、发脆、老化产物与被修复的本体完全不同、不吸水、不透气。

因此，近年来研究人员把目光又投向了传统石灰材料与传统工艺。传统建筑本身曾经大量采用石灰类材料，所以石灰材料的使用在兼容性方面天然具有优势。但是，传统石灰材料与水泥、环氧树脂等现代材料相比，仍存在固化慢、强度低、收缩较大、耐水性较差等问题，造成粘接、填补及加固的保护效果并不理想，特别是在潮湿或干湿度变化较大的环境下。因此不符合实际施工的要求。

近年来，水硬性石灰材料作为一种文物建筑保护中的新型材料开始日益受到人们重视。例如，1994-1998年，德国联邦环保基金会(DBU)资助了“文物建筑保护中的水硬性石灰材料研究”，该研究表明水硬性石灰在文物建筑保护领域具有广阔的应用前景。参见G.Struebel，K.Kraus，O.Kuhl&T.Dettmering(1998)：Hydraulische Kalkefuer die Denkpflege(文物建筑保护的水硬性石灰研究)，IFS-Bericht。但是，水硬性石灰材料的具体配方和施工工艺等方面的研究还存在很多不足，在实际施工中仍存在很多问题。

因此，目前人们急切需要一种具有与本体材料兼容好、耐老化、施工性能好、强度适中、适用范围广等特点的用于砖石质文物及历史建筑的填补粘结材料组合物。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种填补粘结材料组合物，它基于水硬性石灰、骨料(例如石灰岩粉)和各种助剂的组合，从而使各种所需性能达到较佳的平衡，从而使得该组合物兼有传统石灰材料兼容性好和水泥、高分子等现代材料固化速度适中、强度适中、耐候性好等优点。

具体地说，本发明的第一个技术方案提供了一种填补粘结材料组合物，包括：

重量比为20-55％的天然水硬性石灰；

重量比为40-78％的骨料；

重量比为0.01-2％的聚合物乳胶粉；

重量比为0.01-2％的触变润滑剂；

重量比为0-2％的保水增稠剂；

重量比为0-2％的木质纤维。

本发明的填补粘结材料组合物通常是一种固体粉末混合物。以上重量比(以及后文的重量比，除非另有指明)是基于组合物的总重(干重)计算的。

本发明的填补粘结材料组合物以水作为主要的固化剂，所以在使用时需要与一定比例的水混合。因此，本发明的另一个技术方案提供了一种用于建筑或岩体封口/填补粘结加固修复的水性砂浆，其由本发明的第一个技术方案的填补粘结材料组合物和水混合而成，其中水的重量相对于填补粘结材料组合物的干重之比(水灰比)为10-50∶100，优选地10-40∶100，更优选地15-30∶100。

本发明的另一个技术方案提供了一种用于对本体材料进行封口/填补粘结加固的方法，包括：

步骤1)选择与本体材料相似的材料进行破碎、碾磨、筛分，作为骨料；