[发明专利]一种古建筑修补胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种古建筑修补胶凝材料及其制备方法，该古建筑修补胶凝材料按照质量百分比包括以下组成：熟石灰30～60%、硅酸三钙5～20%、硅酸二钙5～20%、矿渣微粉10～30%、粉煤灰微珠10～30%、铝制添加剂1～4%、纤维0.1～0.4%、石绒1～5%；其制备方法为先按比例将熟石灰和硅酸三钙、硅酸二钙混合，之后球磨机球磨得到混合料；然后按比例将得到的混合料与矿渣微粉、粉煤灰微珠、铝制添加剂、纤维、石绒进行混合和均化，得到所述的古建筑修补胶凝材料。本发明与古城墙的粘结材料颜色一致，可达到修旧如旧的效果；利用微珠的填充和颗粒形貌效应，降低了修补胶凝材料的需水量，同时还提高废物利用率，符合环保经济的要求。

技术领域

本发明属于古建筑修缮材料，具体涉及一种古建筑修补胶凝材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步和历史文化遗产保护意识的增强，历史遗留的古城墙日益受到重视，但由于历史因素，古城墙受到了一定程度的破坏，因此古城墙修缮工作得以支持并广泛开展。古建筑的修补是公认难题，根据要求：古城墙修缮上须遵循古法进行，以减少新旧材料的差异性，避免造成结构行为的改变而破坏原有建筑物的安全。大多数古城墙在建造时均使用石灰作为胶凝材料，经历史实践证明其性能是极为优异的。因此，在古城墙的修缮中仍优先推选石灰质修补材料。然而，气硬性石灰质材料的早期强度低，凝结硬化慢，硬化时体积变形大和耐水性差，在潮湿或水下环境下易分解溃散，使用效果不理想。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种塑性好、收缩率低，与待修古建筑砖石材料粘结性好、强度适应性高的古建筑修补胶凝材料；本发明的第二目的在于提供上述古建筑修补胶凝材料的制备方法。

技术方案：本发明的一种古建筑修补胶凝材料，由以下质量百分比的原料组成：

进一步的，所述熟石灰中包括至少95wt％的Ca(OH)₂，熟石灰的细度为200～300目。

进一步的，所述矿渣微粉为矿渣硅铝酸盐精细微粉，其比表面积为700～1000m^2/kg，粒径分布范围为d15≤0.5μm、d50≤5μm、d95≤20μm。

进一步的，所述粉煤灰微珠为粉煤灰硅铝酸盐精细微珠，其粒径分布范围为d10≤0.5μm、d50≤3μm、d95≤10μm。

进一步的，所述粉煤灰微珠包括以下化学组成：50～52wt％SiO₂、30～31wt％Al₂O₃、6.8～7.0wt％Fe₂O₃、4.30～4.50wt％CaO、0.9～0.95wt％MgO、0.6～0.63wt％Na₂O、1.3～1.4wt％K₂O。

进一步的，所述铝制添加剂包括KAl(SO₄)₂、Al₂(SO₄)₃或AlCl₃中的任一种。铝制添加剂以替代古代明矾使用。

进一步的，所述纤维为聚丙烯纤维，长度为6～12mm。

上述古建筑修补胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按比例将熟石灰和硅酸三钙、硅酸二钙混合，之后球磨机球磨得到混合料；

2)按比例将步骤1)得到的混合料与矿渣微粉、粉煤灰微珠、铝制添加剂、纤维、石绒进行混合和均化，得到所述的古建筑修补胶凝材料。

进一步的，所述步骤1)中，球磨时间10～15min；球磨机转速100～300rpm。

进一步的，所述步骤2)中，混合和均化时间为5～10min，混合机转速为600～1000rpm。