一種用于磚石質(zhì)文物加固的無機膠凝材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于磚石質(zhì)文物加固的無機膠凝材料及其制備方法，其步驟是：a.將石灰石、紅粘土、黃粘土和粉煤灰按質(zhì)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.自然冷卻至室溫后在球磨機中研磨，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(zhì)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分鐘后備用。本發(fā)明燒制膠凝材料其孔隙率達47%，平均抗壓強度不低于12.00MPa，浸泡300天后仍基本完好，經(jīng)凍融循環(huán)后抗壓強度為8.11MPa。解決了磚石質(zhì)文物加固后的強度及耐久性問題，為保護磚石古建筑做出貢獻。
【專利說明】一種用于磚石質(zhì)文物加固的無機膠凝材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燒制建筑材料的方法，具體說是一種加固磚石質(zhì)文物的無機膠凝材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]我國的磚石質(zhì)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(jīng)濟、藝術、建筑、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(zhì)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(yōu)質(zhì)國有資產(chǎn)和當代極其珍貴的文化旅游資源。
[0003]但是，受自然環(huán)境諸多因素的影響，長城、石雕、摩崖造像等的磚石產(chǎn)生嚴重風化、疏松、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，為了挽救磚石古建筑滅逝，亟待尋求一種適宜的保護材料對磚石質(zhì)文物進行保護加固。用于磚石質(zhì)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(zhì)，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(huán)境諸因素，如水、溫濕度變化、凍融、風蝕、雨蝕等對其穩(wěn)定性的影響，具有水硬和氣硬特性的無機膠凝材料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]鑒于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種用于磚石質(zhì)文物加固的無機膠凝材料制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種用于磚石質(zhì)文物加固的無機膠凝材料制備方法，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(zhì)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 -硅酸鈣(β -CaS13)和~17.2%鋁硅酸鈣(Ca2Al2Si2O7)的膠凝材料，后自然冷卻；
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步驟焙燒后的膠凝材料在球磨機中研磨，過180目篩后得無機膠凝材料的粉末，備用；
d.在攪拌器內(nèi)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(zhì)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分鐘后，備用；
其反應式如下:
【權利要求】
1.一種用于土質(zhì)文物加固的無機膠凝材料的制備方法，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(zhì)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-硅酸鈣(P-CaS13)和~17.2%鋁硅酸鈣(Ca2Al2Si2O7)的膠凝材料，后自然冷卻； c.將b步驟焙燒后的混合物碎粒在球磨機中研磨，過180目篩后備用； d.在攪拌器內(nèi)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(zhì)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分鐘后， 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(yōu)先權日:2013年3月11日
【發(fā)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