[发明专利]一种风化清水砖修补材料

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种风化清水砖修补材料。

背景技术

我国是一个拥有悠久历史和浓厚文化底蕴的国家，因而也就成就了我国现存的大量种类繁多，数量巨大的古建筑群体。这些祖先所留下的瑰宝在经过了数百年甚至上千年的岁月洗礼后，由于受到了自然风化(气候变化、阳光照射、风雨侵蚀等)的持续作用，同时工业革命的快速发展、城市化快速扩张和旅游业兴起都对现存古建筑造成了极大的破坏，各种细微损害逐渐积累最终极易造成建筑的整体损毁。例如作为世界上最伟大工程的长城，在自然风化和人为因素的影响下，城砖受到了严重侵蚀，使得刻在砖体的文字越来越模糊，甚至产生剥落现象。而处于一般保护状态下的古建筑住宅，在外界条件的作用下更是显得破落不堪。为了延续中华民族的悠久历史文化传统，造福子孙后代，对现存古建筑的保护修缮就显得尤为重要。而在我国存在的数量巨大的古建筑体系中，清水砖墙体作为主要的承重墙体材料，风化作用不但影响建筑的整体外观质量，还直接对建筑的使用寿命造成威胁。因此，对风化清水砖体的修复也就直接影响到了古建筑的存在发展。

为了深入的研究古建筑破坏机理，国内学者通过各种测试手段，并对我国现存古代建筑的材料进行大量考证，对其组成、基本性能以及作用机理进行深入的研究。其中，李博等人针对我国传统灰土灰浆材料长时间才能形成水化硅酸钙和水化铝酸钙的缺点，在不引进新组分的情况下，提出了利用现代手段进行材料改性，先进行灰土材料焙烧，然后粉磨，以及添加外加剂，从而迅速的提高灰浆的性能，如抗压强度、抗老化能力等；杨富巍等人通过考证我国古代糯米灰浆，针对该材料产生的优良的粘结强度、抗渗性等性质产生的原因深入的研究，发现灰浆中的糯米浆具有类似于生物矿化的作用，利用无机材料与有机材料的相互填充、协同，以及改变碳酸钙结晶体的大小和分布，从而提高浆体硬化后的抗渗性、抗压强度等性能；赵鹏等人利用超声测试、X射线扫描和SEM扫描等手段，测定了桐油–石灰传统灰浆的基本性能与作用机理，发现桐油对浆体的早期结构形成起到了促进的作用，同时对碳化反应起到调控，限制碳酸钙晶体生长，促使晶体结构更加紧密。

由研究表明，经过不同的程度风化后的砖体主要矿物为SiO₂，若风化的程度的程度较小，则有可能存在一定量的SiS₂和硅铝酸钙物质。而粘土砖所含矿物石英、莫来石、长石等。两者相比较，说明经过风化的砖体表面的硅铝酸钙物质发生了明显的减少，矿物成分也变得相应的简单了。风化砖体表面凹凸不平，且呈现出层状，而此时砖体的构架也面临着坍塌。与新烧成的粘土砖体的孔洞对比，几乎不存在着松散结构。对风化清水砖的修补要考虑以下原则：首先是古建筑墙体的修复“修旧如旧”的原则，要最大限度的保持住建筑体原有的民族和地域特色。其次修复材料需要具有良好的粘结强度，较高抗压强度、低吸水率、优良耐久性等性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有与风化清水砖有良好相容性的修补材料，不仅对古建筑的保护有积极效果，更对我国悠久历史文化传承有着很大的意义。

一种风化清水砖修补材料，其原料按质量分数计如下：

生石灰10％-40％；

烧结页岩粉50％-80％；

糯米淀粉4％-8％；

石膏4％-6％；

氢氧化钙2％-8％；

制备过程如下：先将糯米淀粉掺入一定量水在75℃-85℃条件下蒸煮2h-2.5h获得改性糯米淀粉浆体；然后将烧结页岩粉、生石灰、石膏以及氢氧化钙均匀混合；加入制备好的改性糯米淀粉浆体以及剩余水搅拌1min-2min获得修补材料；其中水料比0.45-0.56。

按上述方案，所述的原料按质量分数计如下：

生石灰20％-30％；

烧结页岩粉60％-70％；

糯米淀粉5％-7％；

石膏4％-6％；

氢氧化钙4％-6％；

其中水料比为0.45-0.5。

按上述方案，所述的原料按质量分数计如下：

42％生石灰、40％烧结页岩粉、5％糯米淀粉、5％石膏、8％氢氧化钙；其中，水料比分别为0.45。