一種用於磚石質文物加固的無機膠凝材料的製備方法
2023-12-01 09:10:46 2
一種用於磚石質文物加固的無機膠凝材料的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於磚石質文物加固的無機膠凝材料及其製備方法，其步驟是：a.將石灰石、紅粘土、黃粘土和粉煤灰按質量百分比60%、15%、15%和10%混合；b.在高溫焙燒爐1100℃焙燒3小時；c.自然冷卻至室溫後在球磨機中研磨，過180目篩備用；d將研細的膠凝材料與過180目篩的石英砂拌和均勻，石英砂與膠凝材料粉末質量比為1︰1，再將這種混和好的粉狀物以0.50～0.80水灰比攪拌15分鐘後備用。本發明燒制膠凝材料其孔隙率達47%，平均抗壓強度不低於12.00MPa，浸泡300天後仍基本完好，經凍融循環後抗壓強度為8.11MPa。解決了磚石質文物加固後的強度及耐久性問題，為保護磚石古建築做出貢獻。
【專利說明】一種用於磚石質文物加固的無機膠凝材料的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種燒制建築材料的方法，具體說是一種加固磚石質文物的無機膠凝材料的製備方法。
【背景技術】
[0002]我國的磚石質文物分布廣泛，種類豐富，如長城、墓葬、巖畫、石雕、磚等。作為極其脆弱的一類文物實體，承載著大量珍貴的歷史信息，蘊藏著我國歷代政治、經濟、藝術、建築、科技諸方面極為重要的形象資料，是我國古代文明的實物標本，是民族文化傳承的物質載體，具有民族團結和文化認同的感召力和凝聚力，也是我國優質國有資產和當代極其珍貴的文化旅遊資源。
[0003]但是，受自然環境諸多因素的影響，長城、石雕、摩崖造像等的磚石產生嚴重風化、疏鬆、片狀剝落等病害，對文物造成很大的破壞，有些甚至是毀滅性的，為了挽救磚石古建築滅逝，亟待尋求一種適宜的保護材料對磚石質文物進行保護加固。用於磚石質文物的保護加固材料必須與文物本體有相近的物理力學性質，這樣才能有良好的兼容性，即保護加固材料與文物本體很好的結合。同時，保護加固材料結石體必須具備良好的耐候性，即耐環境諸因素，如水、溫溼度變化、凍融、風蝕、雨蝕等對其穩定性的影響，具有水硬和氣硬特性的無機膠凝材料。
【發明內容】
[0004]鑑於上述，本發明的目的在於提供一種用於磚石質文物加固的無機膠凝材料製備方法。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
一種用於磚石質文物加固的無機膠凝材料製備方法，其步驟是:
a.將石灰石(含99.9%CaC03)、紅粘土(其中含~53.90%Si02、"13.48% A1203、~8.40%Fe203)、黃粘土 (其中含~62.32%Si02、~12.09% Al2O3' ~4.02%Fe203)和粉煤灰(含~48.61%Si02、~36.28% Al2O3' ~3.94%Fe203)按質量百分比 60%、15%、15% 和 10% 混合；
b.將上述混合物在1100°C的焙燒爐中焙燒2~3小時，生成含~38.5%生石灰(Ca。)、~44.1%β -矽酸鈣(β -CaS13)和~17.2%鋁矽酸鈣(Ca2Al2Si2O7)的膠凝材料，後自然冷卻；
其反應式如下:
(O混合物的焙燒:
石灰石(CaCO3) +紅粘土 +黃粘土 +粉煤灰
^1100 > 2Ca0.S12 (C2S) +2Ca0.Al2O3.S12 (C2AS) +CaO+ CO2 ?
c.將b步驟焙燒後的膠凝材料在球磨機中研磨，過180目篩後得無機膠凝材料的粉末，備用；
d.在攪拌器內分別將c步驟過篩的無機膠凝材料的粉末與石英砂拌和均勻，石英砂與無機膠凝材料的質量比為1: 1，再將這種混和好的粉狀物以0.50~0.80水灰比攪拌15分鐘後，備用；
其反應式如下:
【權利要求】
1.一種用於土質文物加固的無機膠凝材料的製備方法，其步驟是: a.將石灰石(含99.9%CaC03)、紅粘土 (其中含~53.90%Si02、~13.48% Al2O3'~8.40%Fe203)、黃粘土 (其中含~62.32%Si02、~12.09% Al2O3' ~4.02%Fe203)和粉煤灰(含~.48.61%Si02、~36.28% Al2O3' ~3.94%Fe203)按質量百分比 60%、15%、15% 和 10% 混合； b.取a步驟混合物在1100°C的焙燒爐中焙燒2~3小時，生成含~38.5%生石灰(Ca。)、~44.1%β-矽酸鈣(P-CaS13)和~17.2%鋁矽酸鈣(Ca2Al2Si2O7)的膠凝材料，後自然冷卻； c.將b步驟焙燒後的混合物碎粒在球磨機中研磨，過180目篩後備用； d.在攪拌器內分別將c步驟過篩的無機膠凝材料的粉末與石英砂拌和均勻，石英砂與無機膠凝材料的質量比為1: 1，再將這種混和好的粉狀物以0.50~0.80水灰比攪拌15分鐘後， 備用。
【文檔編號】C04B7/26GK104045294SQ201310076603
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月11日 優先權日:2013年3月11日
【發明者】王旭東, 李黎, 趙林毅, 郭青林, 李最雄 申請人:敦煌研究院, 敦煌研究院文物保護技術服務中心