本發(fā)明涉及一種利用牡蠣殼和微生物修補(bǔ)磚石砌體的方法，屬于建筑修補(bǔ)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

磚石砌體結(jié)構(gòu)作為一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，在古建筑領(lǐng)域里占有著重要的地位。磚石砌體結(jié)構(gòu)的主要建筑形式有：城墻、碉樓等軍事建筑，佛塔、寺廟等宗教建筑，以及宮殿、樓宇等居住建筑。然而，磚石材料的脆性特征決定了磚石砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能不佳，而古代砌筑砂漿的強(qiáng)度一般都不高，容易受干濕、凍融和冷熱等物理風(fēng)化、酥堿、酸雨等化學(xué)風(fēng)化以及生物腐蝕等影響，使材料黏結(jié)強(qiáng)度進(jìn)一步降低，亟需采用一定科技手段予以加固保護(hù)。

對(duì)磚石砌體結(jié)構(gòu)古建筑進(jìn)行加固，主要的原則是在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，盡量減少工程措施對(duì)原有結(jié)構(gòu)的影響，目前常采用的方法有增大截面積法、外包型鋼加固法、碳纖維加固法和化學(xué)灌漿法四種。其中化學(xué)灌漿灌入的材料在理化性能上應(yīng)盡可能與原結(jié)構(gòu)材料相匹配。常用的石灰類材料，在短時(shí)間內(nèi)無法達(dá)到需要的強(qiáng)度。而水泥類材料與加固結(jié)構(gòu)不匹配，容易產(chǎn)生未加固區(qū)域的二次破壞，硬化過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生收縮開裂現(xiàn)象，水泥類灌漿材料的高堿性也會(huì)在被加固砌體結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生酥堿破壞現(xiàn)象。而以環(huán)氧樹脂為代表的有機(jī)材料，其應(yīng)力應(yīng)變性能和導(dǎo)熱系數(shù)等材料基本性質(zhì)與磚石砌體結(jié)構(gòu)的無機(jī)材料相差較大；加固后，砌體結(jié)構(gòu)中的材料微孔被有機(jī)膠封堵，使結(jié)構(gòu)整體透水、透氣性降低；再者，有機(jī)材料容易老化，界面性能不好，有較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

因此發(fā)明一種高強(qiáng)度、不會(huì)收縮開裂以及產(chǎn)生酥堿破壞的新型磚石砌體加固方法對(duì)建筑修補(bǔ)領(lǐng)域具有積極的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對(duì)目前常用的修補(bǔ)磚石砌體的方法，存在修補(bǔ)材料強(qiáng)度低、硬化過程產(chǎn)生收縮開裂導(dǎo)致修補(bǔ)效果差的缺陷，提供了一種利用牡蠣殼和微生物修補(bǔ)磚石砌體的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）取牡蠣殼，沖洗、打磨、粉碎和超聲振蕩浸漬，再將浸漬后的牡蠣殼冷凍、研磨和過篩，得到牡蠣殼粉，備用；

（2）取南瓜并掏空瓜瓤得到空心南瓜，將豬糞和茶葉混合作為發(fā)酵底物，再將發(fā)酵底物和沼氣液混合后注入空心南瓜中，密閉發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后，過濾去除濾餅，得到發(fā)酵液，備用；

（3）將草魚削片取魚肉，將魚肉搗碎成魚肉泥，將魚肉泥和水混合后文火熬煮，熬煮后過濾去除濾渣，得到濾液，將濾液濃縮、冷凍，得到魚膠原凝膠；

（4）將上述魚膠原凝膠和苔蘚混合、粉碎，得到凝膠營養(yǎng)質(zhì)，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取10～15份凝膠營養(yǎng)質(zhì)、50～60份步驟（1）備用的牡蠣殼粉和100～200份步驟（2）備用的發(fā)酵液依次裝入膠體磨中，研磨1～2h后出料得到灌漿料；

（5）將上述得到的灌漿料裝入灌漿注射器中，并通過注射器注入待修補(bǔ)的磚石砌體中，直至將待修補(bǔ)縫隙注射滿為止，注射結(jié)束后每天向修補(bǔ)處淋灑200～300ml水，靜置養(yǎng)護(hù)10～15天后即可完成對(duì)磚石砌體的修補(bǔ)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明利用冰劈原理首先使水分浸入牡蠣殼縫隙中，經(jīng)液氮冷凍形成冰晶從而體積增大脹破牡蠣殼，再經(jīng)研磨得到牡蠣殼粉，之后通過混合發(fā)酵制得富含微生物的發(fā)酵液，以膠原凝膠作為營養(yǎng)物質(zhì)，將發(fā)酵液和牡蠣殼粉以及膠原凝膠混合后注入磚石砌體的縫隙中，微生物取食營養(yǎng)物質(zhì)完成新陳代謝的過程中產(chǎn)生二氧化碳和熱量，養(yǎng)護(hù)時(shí)淋灑的水分和牡蠣殼中的碳酸鈣以及二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生可溶性的碳酸氫鈣并浸入砌體縫隙內(nèi)部，碳酸氫鈣在熱量的作用下重新形成致密的碳酸鈣結(jié)晶，將磚石砌體的縫隙完全封堵，達(dá)到修補(bǔ)砌體的目的，本發(fā)明修補(bǔ)后產(chǎn)生的碳酸鈣結(jié)晶結(jié)構(gòu)致密強(qiáng)度高，不會(huì)產(chǎn)生收縮開裂，并且產(chǎn)生的無機(jī)碳酸鈣抗老化性明顯優(yōu)于有機(jī)材料，本發(fā)明修補(bǔ)磚石砌體的方法所用修補(bǔ)材料強(qiáng)度高，修補(bǔ)后7天抗壓強(qiáng)度可達(dá)20～24mpa，15天抗壓強(qiáng)度可達(dá)30～34mpa，且在修補(bǔ)材料硬化過程中不會(huì)出現(xiàn)收縮開裂問題。

具體實(shí)施方式

備料：新鮮牡蠣殼、去離子水、水、南瓜、豬糞、茶葉、沼氣液、紗布、新鮮草魚和苔蘚。

稱取1～2kg新鮮牡蠣殼，用去離子水沖洗3～5遍后再用沙輪打磨去除牡蠣殼外側(cè)1～2mm厚的雜質(zhì)層，將打磨后的牡蠣殼放入氣流粉碎機(jī)中粉碎30～40min，將粉碎后的牡蠣殼碎塊和水按質(zhì)量比為1:5混合后超聲振蕩浸漬3～5h，浸漬結(jié)束后取出牡蠣殼碎塊并用液氮噴淋冷凍3～5min后轉(zhuǎn)入研缽研磨20～30min，研磨結(jié)束后過200目篩，利用冰劈原理首先使水分浸入牡蠣殼縫隙中，經(jīng)液氮冷凍形成冰晶從而體積增大脹破牡蠣殼，再經(jīng)研磨得到牡蠣殼粉，取10～15個(gè)南瓜，以每個(gè)南瓜的瓜蒂為圓心，用打孔器挖出一個(gè)半徑為5cm的圓孔，再將南瓜內(nèi)部的瓜瓤掏空，得到空心南瓜用其作為發(fā)酵容器，取豬糞和茶葉按質(zhì)量比為3:1混合后得到發(fā)酵底物，再按質(zhì)量比為1:1將發(fā)酵底物和沼氣液混合均勻后依次注入10～15個(gè)空心南瓜內(nèi)部，直至將南瓜內(nèi)部注滿為止，最后用保鮮膜密封南瓜孔，在30～40℃下發(fā)酵12～14天，待發(fā)酵結(jié)束后，倒出所有南瓜中的發(fā)酵物，用三層紗布過濾，分離去除濾餅，得到富含微生物的發(fā)酵液，取新鮮草魚削片取魚肉，將魚肉放入石臼中，用石杵搗碎處理1～2h，得到魚肉泥，再將魚肉泥和水按質(zhì)量比為1:5混合后倒入砂鍋中，文火熬煮1～2h后過濾去除濾渣，得到濾液，將濾液放入濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液，再將濃縮液放入冰箱中，在0～4℃下放置10～12h，得到魚膠原凝膠，將得到的魚膠原凝膠和苔蘚按等質(zhì)量比混合后放入組織粉碎機(jī)中粉碎20～30min得到凝膠營養(yǎng)質(zhì)，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取10～15份凝膠營養(yǎng)質(zhì)、50～60份牡蠣殼粉和100～200份發(fā)酵液依次裝入膠體磨中，研磨1～2h后出料得到灌漿料；將得到的灌漿料裝入灌漿注射器中，并通過注射器注入待修補(bǔ)的磚石砌體中，直至將待修補(bǔ)縫隙注射滿為止，注射結(jié)束后每天向修補(bǔ)處淋灑200～300ml水，靜置養(yǎng)護(hù)10～15天，以膠原凝膠作為營養(yǎng)物質(zhì)，將發(fā)酵液和牡蠣殼粉以及膠原凝膠混合后注入磚石砌體的縫隙中，微生物取食營養(yǎng)物質(zhì)完成新陳代謝的過程中產(chǎn)生二氧化碳和熱量，養(yǎng)護(hù)時(shí)淋灑的水分和牡蠣殼中的碳酸鈣以及二氧化碳反應(yīng)首先產(chǎn)生可溶性的碳酸氫鈣并浸入砌體縫隙內(nèi)部，碳酸氫鈣在熱量的作用下重新形成致密的碳酸鈣結(jié)晶，將磚石砌體的縫隙完全封堵，達(dá)到修補(bǔ)砌體的目的，即可完成對(duì)磚石砌體的修補(bǔ)。

實(shí)例1

稱取1kg新鮮牡蠣殼，用去離子水沖洗3遍后再用沙輪打磨去除牡蠣殼外側(cè)1mm厚的雜質(zhì)層，將打磨后的牡蠣殼放入氣流粉碎機(jī)中粉碎30min，將粉碎后的牡蠣殼碎塊和水按質(zhì)量比為1:5混合后超聲振蕩浸漬3h，浸漬結(jié)束后取出牡蠣殼碎塊并用液氮噴淋冷凍3min后轉(zhuǎn)入研缽研磨20min，研磨結(jié)束后過200目篩，得到牡蠣殼粉，取10個(gè)南瓜，以每個(gè)南瓜的瓜蒂為圓心，用打孔器挖出一個(gè)半徑為5cm的圓孔，再將南瓜內(nèi)部的瓜瓤掏空，得到空心南瓜用其作為發(fā)酵容器，取豬糞和茶葉按質(zhì)量比為3:1混合后得到發(fā)酵底物，再按質(zhì)量比為1:1將發(fā)酵底物和沼氣液混合均勻后依次注入10個(gè)空心南瓜內(nèi)部，直至將南瓜內(nèi)部注滿為止，最后用保鮮膜密封南瓜孔，在30℃下發(fā)酵12天，待發(fā)酵結(jié)束后，倒出所有南瓜中的發(fā)酵物，用三層紗布過濾，分離去除濾餅，得到富含微生物的發(fā)酵液，取新鮮草魚削片取魚肉，將魚肉放入石臼中，用石杵搗碎處理1h，得到魚肉泥，再將魚肉泥和水按質(zhì)量比為1:5混合后倒入砂鍋中，文火熬煮1h后過濾去除濾渣，得到濾液，將濾液放入濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液，再將濃縮液放入冰箱中，在0℃下放置10h，得到魚膠原凝膠，將得到的魚膠原凝膠和垂蒴真蘚按等質(zhì)量比混合后放入組織粉碎機(jī)中粉碎20min得到凝膠營養(yǎng)質(zhì)，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取10份凝膠營養(yǎng)質(zhì)、50份牡蠣殼粉和100份發(fā)酵液依次裝入膠體磨中，研磨1h后出料得到灌漿料；將得到的灌漿料裝入灌漿注射器中，并通過注射器注入待修補(bǔ)的磚石砌體中，直至將待修補(bǔ)縫隙注射滿為止，注射結(jié)束后每天向修補(bǔ)處淋灑200ml水，靜置養(yǎng)護(hù)10天，即可完成對(duì)磚石砌體的修補(bǔ)。

實(shí)例2

稱取2kg新鮮牡蠣殼，用去離子水沖洗4遍后再用沙輪打磨去除牡蠣殼外側(cè)2mm厚的雜質(zhì)層，將打磨后的牡蠣殼放入氣流粉碎機(jī)中粉碎35min，將粉碎后的牡蠣殼碎塊和水按質(zhì)量比為1:5混合后超聲振蕩浸漬4h，浸漬結(jié)束后取出牡蠣殼碎塊并用液氮噴淋冷凍4min后轉(zhuǎn)入研缽研磨25min，研磨結(jié)束后過200目篩，得到牡蠣殼粉，取13個(gè)南瓜，以每個(gè)南瓜的瓜蒂為圓心，用打孔器挖出一個(gè)半徑為5cm的圓孔，再將南瓜內(nèi)部的瓜瓤掏空，得到空心南瓜用其作為發(fā)酵容器，取豬糞和茶葉按質(zhì)量比為3:1混合后得到發(fā)酵底物，再按質(zhì)量比為1:1將發(fā)酵底物和沼氣液混合均勻后依次注入13個(gè)空心南瓜內(nèi)部，直至將南瓜內(nèi)部注滿為止，最后用保鮮膜密封南瓜孔，在35℃下發(fā)酵13天，待發(fā)酵結(jié)束后，倒出所有南瓜中的發(fā)酵物，用三層紗布過濾，分離去除濾餅，得到富含微生物的發(fā)酵液，取新鮮草魚削片取魚肉，將魚肉放入石臼中，用石杵搗碎處理2h，得到魚肉泥，再將魚肉泥和水按質(zhì)量比為1:5混合后倒入砂鍋中，文火熬煮2h后過濾去除濾渣，得到濾液，將濾液放入濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液，再將濃縮液放入冰箱中，在2℃下放置11h，得到魚膠原凝膠，將得到的魚膠原凝膠和高山真蘚按等質(zhì)量比混合后放入組織粉碎機(jī)中粉碎25min得到凝膠營養(yǎng)質(zhì)，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取13份凝膠營養(yǎng)質(zhì)、55份牡蠣殼粉和150份發(fā)酵液依次裝入膠體磨中，研磨2h后出料得到灌漿料；將得到的灌漿料裝入灌漿注射器中，并通過注射器注入待修補(bǔ)的磚石砌體中，直至將待修補(bǔ)縫隙注射滿為止，注射結(jié)束后每天向修補(bǔ)處淋灑250ml水，靜置養(yǎng)護(hù)13天，即可完成對(duì)磚石砌體的修補(bǔ)。

實(shí)例3

稱取2kg新鮮牡蠣殼，用去離子水沖洗5遍后再用沙輪打磨去除牡蠣殼外側(cè)2mm厚的雜質(zhì)層，將打磨后的牡蠣殼放入氣流粉碎機(jī)中粉碎40min，將粉碎后的牡蠣殼碎塊和水按質(zhì)量比為1:5混合后超聲振蕩浸漬5h，浸漬結(jié)束后取出牡蠣殼碎塊并用液氮噴淋冷凍5min后轉(zhuǎn)入研缽研磨30min，研磨結(jié)束后過200目篩，得到牡蠣殼粉，取15個(gè)南瓜，以每個(gè)南瓜的瓜蒂為圓心，用打孔器挖出一個(gè)半徑為5cm的圓孔，再將南瓜內(nèi)部的瓜瓤掏空，得到空心南瓜用其作為發(fā)酵容器，取豬糞和茶葉按質(zhì)量比為3:1混合后得到發(fā)酵底物，再按質(zhì)量比為1:1將發(fā)酵底物和沼氣液混合均勻后依次注入15個(gè)空心南瓜內(nèi)部，直至將南瓜內(nèi)部注滿為止，最后用保鮮膜密封南瓜孔，在40℃下發(fā)酵14天，待發(fā)酵結(jié)束后，倒出所有南瓜中的發(fā)酵物，用三層紗布過濾，分離去除濾餅，得到富含微生物的發(fā)酵液，取新鮮草魚削片取魚肉，將魚肉放入石臼中，用石杵搗碎處理2h，得到魚肉泥，再將魚肉泥和水按質(zhì)量比為1:5混合后倒入砂鍋中，文火熬煮2h后過濾去除濾渣，得到濾液，將濾液放入濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液，再將濃縮液放入冰箱中，在4℃下放置12h，得到魚膠原凝膠，將得到的魚膠原凝膠和粽葉曲尾蘚按等質(zhì)量比混合后放入組織粉碎機(jī)中粉碎30min得到凝膠營養(yǎng)質(zhì)，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取15份凝膠營養(yǎng)質(zhì)、60份牡蠣殼粉和200份發(fā)酵液依次裝入膠體磨中，研磨2h后出料得到灌漿料；將得到的灌漿料裝入灌漿注射器中，并通過注射器注入待修補(bǔ)的磚石砌體中，直至將待修補(bǔ)縫隙注射滿為止，注射結(jié)束后每天向修補(bǔ)處淋灑300ml水，靜置養(yǎng)護(hù)15天，即可完成對(duì)磚石砌體的修補(bǔ)。