古城墻泥灰類粘結(jié)材料的性能研究與機理探討.pdf

1、我國古城墻的歷史非常悠久，且數(shù)量眾多。但由于自然災(zāi)害及人為破壞，許多古城墻已經(jīng)岌岌可危、瀕臨毀滅，迫切需要人們合理的修復(fù)加固。然而在對損壞了的歷史遺產(chǎn)進行修復(fù)加固時，簡單地采用現(xiàn)代建筑材料和工藝對損壞部位進行處理，并隨意加以修飾、美化。這不僅違背了古城墻的保護原則和方法，而且會給原有古城墻帶來更大的破壞。因此，古城墻維修上應(yīng)遵循古法進行，使用石灰漿，而不宜完全采用水泥等材料來維修。這就使得人們要全面、正確地認識并掌握這種凝聚了我國先人智

2、慧并經(jīng)過時間考驗的傳統(tǒng)泥灰技術(shù)，即有機-無機復(fù)合泥灰類粘結(jié)材料技術(shù)。
　　為此本研究基于結(jié)構(gòu)決定性能的基本研究思想，利用XRD、IR和SEM等現(xiàn)代分析測試技術(shù)分析了古代泥灰類粘結(jié)材料中各種關(guān)鍵組分間(糯米漿-石灰、桐油-石灰以及豬血-石灰)相互作用機理，通過檢測古代泥灰類粘結(jié)材料相應(yīng)性能，將性能與微觀結(jié)構(gòu)進行聯(lián)系，得到傳統(tǒng)工藝中蘊涵的科學(xué)道理。
　　本文首先對典型且有代表性的四處古城墻泥狄類粘結(jié)材料進行取樣和對比試驗分析，發(fā)

3、現(xiàn)泥灰類粘結(jié)材料的主要無機成份是方解石晶型的碳酸鈣；其有機物為尚未完全降解的糯米支鏈淀粉成分。其次，基于古城墻遺址代表樣的試驗結(jié)果，設(shè)計了試驗配合比，系統(tǒng)研究了泥灰類粘結(jié)材料的物理力學(xué)性能和耐久性能，包括材料的密度、吸水率和抗壓、抗折強度，以及材料的變形性能和碳化性能等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，泥灰類粘結(jié)材料的密度低、干燥收縮較大、強度發(fā)展慢。相比較而言，摻糯米漿的灰漿強度較高，在碳化箱中養(yǎng)護28d灰漿強度最高達9.91Mpa，而且糯米漿的摻量以30

4、％最佳。最后，利用新型超聲監(jiān)測儀和無電極電阻率測量儀，原位、持續(xù)追蹤觀測常溫下灰漿的早期微結(jié)構(gòu)形成過程，結(jié)果表明添加劑(糯米漿、熟桐油、血料)的摻入加快了石灰漿的早期結(jié)構(gòu)形成過程。還利用了XRD、IR和SEM微觀性能表征技術(shù)探討了古代泥狄類粘結(jié)材料中的各種關(guān)鍵組分間相互作用機理，發(fā)現(xiàn)糯米、桐油、血料等有機添加劑NCaCO3之間存在相互作用，彼此制約；添加劑起著生物礦物模版的作用，對碳酸鈣晶體的生長過程有明顯的調(diào)控作用，使顆粒度變細，結(jié)構(gòu)