[发明专利]古代石结构桥梁修复用粘合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑用材料技术领域，具体涉及一种古代石结构桥梁修复用粘合材料及制备方法。

背景技术

约1500年前，中国古代建筑工人采用“万年牢”作为砌筑用粘合材料，马生龙的《凤凰台记事》中有关这方面最早的文字记载：“筑京城，用石灰秫粥锢其外……(朱元璋)任意指一处击视，皆纯白色……”其中“秫粥”，是指一种粘高粱熬成的稀饭，秫米即“糯小米”、“黏粟”、“糯粟”、“黄糯”，也就是黄黏米，经过现代科学技术研究，由于秫米中含有支链淀粉，其分支点不容易切断，采用其作为砌筑用粘合材料有一定的科学道理，随着时代的发展，这种古老的粘合材料因工艺繁杂、固化速度缓慢等原因难以适应现代建筑工程的要求等原因已逐渐被水泥等现在粘合材料所替代。但在古建筑修复领域，水泥易出现析盐、寿命短、与古建筑本体的不相容等问题，所以采用传统的修复材料来修复古建筑又被人们想起，但如果直接用传统的“万年牢”修复古建筑，由于其中缺乏必要的支撑材料，其抗压强度不足，且不能抵御低温损害，因此有必要开发出一种既能达到现代水泥砂浆的抗压强度又能与古代石结构桥梁很好相容且不会出现析盐等问题的古代石结构桥梁专用粘合材料。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明之一在于提供一种古代石结构桥梁修复用粘合材料，该材料可取代普通的水泥砂浆。

本发明的目的之二在于提供一种古代石结构桥梁修复用粘合材料的制备方法。

技术方案如下：本发明的目的之一是这样实现的：一种古代石结构桥梁修复用粘合材料，其关键在于由以下质量份数的材料组成：6-15份蛋清，16-22份米汤，12-45份秫米粥，3-6份石膏，5-9份黏土，5-10份天然砂，10-25份煤灰，25-40份矿渣，1-3份麦秸提取物，1-3份稻草提取物，0.5-1.2份防冻剂，0.6-1.5份减水剂及10-18份水。

本技术方案以蛋清、秫米粥和石膏作为主要的凝胶材料，材料本身与古建筑的相容性好，且不会出现采用水泥制砂浆的析盐等问题，考虑到采用单纯的秫米粥和石膏的粘合材料的抗压强度可能会不够，因此特别添加了以矿渣、煤灰为主的细骨料作为支撑材料来提升粘合材料的抗压强度，此类材料均来源于工业废弃料，在此废物利用，符合环保经济的要求，另外还特别添加了由麦秸和稻草提取物制备的增强材料，所采用的增强材料均为天然材料，对古建筑无损伤，与古建筑的相容性好，同时还可提升制备的粘合材料的强度和抗裂能力，另外还添加了一定量的抗冻剂来提升粘合材料的抗冻能力，使其能低于低温环境的损害，提升其使用寿命。

作为优选：上述秫米粥由预糊化秫米粉与水按质量比为1:16-20的比例调制而成。如秫米粥采用在施工现场现熬现用的方法，不仅占用施工场地，且管理繁琐，采用此方案预糊化后的糯米粉不占用多余的施工空间，管理简单。

上述预糊化秫米粉按以下步骤制备：

步骤(1)预浸泡：将秫米和温水按按质量比为1:4-6的比例浸泡3-5小时后将秫米取出沥干水分备用，所述温水的水温为33-37℃；

步骤(2)蒸制：将预浸泡后的秫米在蒸箱内蒸制10-13分钟后取出置于沸水中浸泡20-28分钟后再次将秫米放入蒸箱内进行二次蒸制，所述二次蒸制的时间为5-6分钟；

步骤(3)冷却冻结：将二次蒸制后的秫米冷却至35℃以下后放入-30℃以下的冷冻室冷冻1-2小时；

步骤(4)真空干燥：将冷冻后的秫米在60-100Pa的真空度下真空干燥3-5小时；

步骤(5)粉碎：将真空干燥后的秫米粉碎后过50-80目筛得秫米粉；

步骤(6)：将秫米粉在100-120℃烘干3-5小时得到所述预糊化秫米粉。

采用此方案首先浸泡秫米后再进行蒸制可有效缩短加工时间，降低施工成本，采用两次蒸制可提升预糊化秫米的溶解度，在第一次蒸制后将秫米置于沸水中浸泡可使秫米充分吸水，提高转化率，采用沸水浸泡可防止高温的秫米突然进入低温的冷水中可能出现的老化从而降低转化率，经真空干燥后二次烘干的预糊化秫米粉水分低于5％，可有有效提升制备的预糊化秫米粉的存储寿命。

上述米汤按以下步骤制备：

步骤①：取大米按质量比为1:5-10的比例加入冷水后浸泡0.5-2小时；

步骤②：将步骤①中浸泡后的大米大火烧开，保持沸腾状态2-3小时得到浆汤混合物；

步骤③：将所述浆汤混合物过60-80目筛后，在50-60℃温度下继续煮制0.5-1小时即得所述米汤。