磚石古建筑風(fēng)化性能的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及古建筑保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種磚石古建筑風(fēng)化性能的測(cè)定方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)磚石古建筑有著百年以上甚至千年的歷史，是中華民族的瑰寶。歷史環(huán)境的 變遷導(dǎo)致古建筑的古磚砌體被逐漸風(fēng)化，所謂的風(fēng)化是指自然界中溫度、水、二氧化碳、氧 對(duì)古磚砌體長(zhǎng)期作用，導(dǎo)致古建筑的材料性能逐漸衰竭。材料性能的衰竭削弱了古建筑結(jié) 構(gòu)的安全儲(chǔ)備，嚴(yán)重威脅古建筑的壽命。因此如何評(píng)定古磚的風(fēng)化性能，適時(shí)地對(duì)古建筑進(jìn) 行維護(hù)，是對(duì)古建筑進(jìn)行保護(hù)、延長(zhǎng)古建筑壽命的一個(gè)重要課題。
[0003] 古磚的風(fēng)化主要包括物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化，前者的基本形式是干濕交替、熱脹冷 縮、凍融循環(huán)，產(chǎn)生的可逆的體積變化導(dǎo)致古磚材料內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，改變?cè)锌紫稜顟B(tài)，提 高了孔隙連通性能；后者的基本形式是古磚材料結(jié)構(gòu)膠結(jié)物長(zhǎng)期流失，同樣改變?cè)锌紫?狀態(tài)。
[0004] 環(huán)境變遷影響古磚材料孔隙狀況的變化，由于飽和系數(shù)是強(qiáng)制狀態(tài)下的吸水 率，可以反映孔隙的各種存在狀況，現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明：古磚材料不同孔徑孔隙體 積的變化和材料飽和系數(shù)具有很好的線性關(guān)系；所以，我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》 (GB5101-2003)中的5. 4條文，明確用飽和系數(shù)指標(biāo)來(lái)評(píng)定磚的抗風(fēng)化性能，借用該標(biāo)準(zhǔn)可 以對(duì)古磚的抗風(fēng)化性能進(jìn)行評(píng)定。
[0005] 《砌墻磚試驗(yàn)方法》（GB2542-2012)第12. 2條文中規(guī)定一組飽和系數(shù)試驗(yàn)的樣品 數(shù)量為10塊整磚，磚石古建筑根據(jù)其文物價(jià)值分為文物建筑和非文物建筑兩種類(lèi)型，其 中，文物建筑受法律保護(hù)，從文物建筑實(shí)體取出十塊或數(shù)十塊古磚顯然難度太大，也不利于 古建筑的保護(hù)，從而用飽和系數(shù)指標(biāo)來(lái)評(píng)定古磚的抗風(fēng)化性能基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。而一些非文 物建筑因不具備文物價(jià)值而不受法律保護(hù)，例如一些古民居甚至允許拆遷重建，從中獲取 進(jìn)行飽和系數(shù)試驗(yàn)的十塊或數(shù)十塊古磚樣品顯而易見(jiàn)極易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，還有一些非文物建 筑雖然不受法律保護(hù)，但也屬于寶貴的文化遺產(chǎn)，有可能正在申請(qǐng)成為文物建筑，若從這些 非文物建筑實(shí)體取出十塊或數(shù)十塊古磚，顯然也不利于文化遺產(chǎn)的保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種對(duì)古磚材 料需求少的磚石古建筑風(fēng)化性能的測(cè)定方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種磚石古建筑風(fēng)化性能的測(cè)定方法，包括 以下步驟：
[0008] A、在與待測(cè)磚石古建筑地理環(huán)境相同的地方，尋找多塊與所述磚石古建筑材料性 能相近的替代古磚；根據(jù)所述磚石古建筑所在地理環(huán)境特點(diǎn)，人工模擬風(fēng)化環(huán)境，把所述替 代古磚放在人工模擬的風(fēng)化環(huán)境中進(jìn)行風(fēng)化處理，模擬出多組不同風(fēng)化狀態(tài)的替代古磚；
[0009] B、按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2542-2012《砌墻磚試驗(yàn)方法》的規(guī)定，對(duì)步驟A中多組不 同風(fēng)化狀態(tài)的替代古磚進(jìn)行飽和系數(shù)試驗(yàn)；分別記錄下它們各自的飽和系數(shù)值Y 1 ;
[0010] 再利用步驟A中多組不同風(fēng)化狀態(tài)的替代古磚進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)，分別計(jì)算出它們各 自的孔徑為1 μ m-5 μ m的孔隙占總孔隙體積的比值X1 ;
[0011] C、以所述飽和系數(shù)為縱坐標(biāo)Y、以孔徑為1 μ m-5 μ m的孔隙占總孔隙體積的比值 為橫坐標(biāo)X，建立坐標(biāo)系，將步驟B中多組不同風(fēng)化狀態(tài)的替代古磚的飽和系數(shù)值Y1、孔徑 為1 μ m-5 μ m的孔隙占總孔隙體積的比值X1分別標(biāo)于建立的坐標(biāo)系，根據(jù)這些坐標(biāo)點(diǎn)擬合 出曲線圖，建立Y和X的函數(shù)關(guān)系式Y(jié) = f(X);
[0012] D、撿取所述磚石古建筑上脫落的古磚碎塊，通過(guò)壓汞實(shí)驗(yàn)計(jì)算出所述古磚碎塊的 孔徑為1 μ m-5 μ m的孔隙占總孔隙體積的比值X，利用步驟C求得的函數(shù)關(guān)系式Y(jié) = f (X)， 計(jì)算出所述磚石古建筑的古磚的飽和系數(shù)Y ;
[0013] 根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5101-2003《燒結(jié)普通磚》規(guī)定的Y〈0. 85時(shí)抗風(fēng)化性能合格， 測(cè)定所述磚石古建筑的抗風(fēng)化性能是否合格。
[0014] 優(yōu)選地，步驟C中所述古磚的孔徑為1 μ m-5 μ m的孔隙占總孔隙體積的比值X與 其飽和系數(shù)Y為線性關(guān)系，Y和X的函數(shù)關(guān)系式為Y = aX+b，其中，a、b為常數(shù)。
[0015] 優(yōu)選地，步驟A中每組不同風(fēng)化狀態(tài)的替代古磚所對(duì)應(yīng)的人工模擬的風(fēng)化環(huán)境各 不相同。
[0016] 優(yōu)選地，步驟B中用于做壓汞實(shí)驗(yàn)的不同風(fēng)化狀態(tài)的替代古磚均采用體積均為 lcm3-2cm3古磚塊，且所述古磚塊均取自同一塊替代古磚。
[0017] 優(yōu)選地，步驟D中用于做壓萊實(shí)驗(yàn)的所述古磚碎塊的體積為lcm3-2cm 3。
[0018] 優(yōu)選地，步驟A中多組不同風(fēng)化狀態(tài)的替代古磚包括六種不同風(fēng)化狀態(tài)。
[0019] 優(yōu)選地，所述替代古磚為非文物建筑的古磚。
[0020] 如上所述，本發(fā)明的磚石古建筑風(fēng)化性能的測(cè)定方法，具有以下有益效果：
[0021 ] 對(duì)待測(cè)磚石古建筑自身的材料需求少，撿取待測(cè)磚石古建筑上脫落的古磚碎塊即 可進(jìn)行風(fēng)化性能的測(cè)定，現(xiàn)實(shí)可操作性強(qiáng)，有利于磚石古建筑的保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1顯示為本發(fā)明的磚石古建筑風(fēng)化性能的測(cè)定方法的實(shí)施例一中古磚的飽和 系數(shù)Y與孔徑為1 μ m-5 μ m的孔隙占總孔隙體積的比值X的關(guān)系坐標(biāo)圖。
[0023] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0024] 1由十九世紀(jì)的古民居直接取得的古磚所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值
[0025] 2經(jīng)4% NaCl水溶液浸泡的十九世紀(jì)古民居古磚所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值
[0026] 3經(jīng)淡水凍融循環(huán)30次的十九世紀(jì)古民居古磚所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值
[0027] 4經(jīng)淡水凍融循環(huán)50次的十九世紀(jì)古民居古磚所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值
[0028] 5經(jīng)4% NaCl水溶液凍融循環(huán)30次的十九世紀(jì)古民居古磚所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值
[0029] 6經(jīng)4% NaCl水溶液凍融循環(huán)50次的十九世紀(jì)古民居古磚所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值
【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明 書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0031] 請(qǐng)參閱圖1。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合 說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的 限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在 不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容 所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中間"及"一"等 的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或 調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0032] 鑒于我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》（GB5101-2003)中的5. 4條文，明確用飽 和系數(shù)指標(biāo)來(lái)評(píng)定磚的抗風(fēng)化性能，而我國(guó)至今沒(méi)有頒布磚石古建筑抗風(fēng)化性能的評(píng)定標(biāo) 準(zhǔn)，目前是借用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》（GB5101-2003)對(duì)古磚的抗風(fēng)化性能進(jìn)行評(píng)定；然 而，《砌墻磚試驗(yàn)方法》(GB2542-2012)第12. 2條文中規(guī)定飽和系數(shù)試驗(yàn)的樣品數(shù)量為10塊 整磚，這不利于對(duì)磚石古建筑文化遺產(chǎn)的保護(hù)，從古建筑實(shí)體中取出10塊古磚難度太大， 現(xiàn)實(shí)可操作性太差。本發(fā)明的發(fā)明人提供一種磚石古建筑風(fēng)化性能的測(cè)定方法，采用壓汞 實(shí)驗(yàn)計(jì)算出磚石古建筑現(xiàn)場(chǎng)古磚碎塊的1 μ m-5 μ m孔徑孔隙占總孔隙體積的比值X，利用 該X值換算出該古建筑的古磚的飽和系數(shù)X，從而避免由古建筑實(shí)體專(zhuān)門(mén)取材，不但現(xiàn)實(shí)可 操作性強(qiáng)，且有利于磚石古建筑文化遺產(chǎn)的保護(hù)。<