一种土遗址复合加固材料及加固工艺的制作方法

文档序号:15158584发布日期:2018-08-14 08:10阅读:405来源:国知局

本发明属于土遗址等室外土质文物保护领域,具体涉及一种土遗址复合加固材料及加固工艺。



背景技术:

室外土质文物,尤其是土遗址,在常年的风吹日晒或人为破坏的情况下,经常出现土遗址局部或大部破损、脱落等情况,如不及时的进行修复将导致损坏的进一步深入,严重的情况下,导致不可逆性的损坏;为了解决这一问题,现有技术出现了对土遗址表面进行修复技术,但现有修复技术极易导致原始部分与修复部分出现色差,并且修复后的部分,由于机理与土遗址成分并不相同,导致修复部分整体脱落或出现断层或断裂,并破坏土遗址的原有面貌。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的缺陷,本发明提供一种以自然成分为主体构成的加固材料及与之对应的加固工艺,本发明对土遗址进行修复后不会出现断裂、断层或脱落现象,并保持了土遗址的原有面貌。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种土遗址复合加固材料,采用以下工艺制备:

a将黄粘土在80-200度的温度下进行翻炒至颗粒状;

b将步骤a制备的黄粘土进行过筛,过筛后粒径小于0.075mm的黄粘土质量大于黄粘土总质量的50%;

c对步骤b制备的黄粘土在酸溶液中进行酸洗;

d将步骤c制备的黄粘土与遗址区骨料或石英质粗砂、石英质中砂、颗粒状黄粘土、微米石灰粉、粉煤灰,按照质量百分比:遗址区骨料或石英质粗砂14-21%,石英质中砂33-42%,黄粘土14-21%,微米石灰粉10-20%,粉煤灰8-18%进行混合组成加固材料原料;

e将步骤d制备的加固材料原料与水按照体积百分比40-60%:50-80%的比例进行搅拌混合,组成加固材料。

优选的,所述步骤d中的加固材料原料中添加有麦糠及麻刀,所述麦糠占加固材料原料总质量的0.5-3%,所述麻刀占加固材料原料总质量的1-4%.

优选的,所述黄粘土中的二氧化硅含量为50-70%,氧化铝10-15%,氧化铁1-5%。

优选的,所述步骤c中的酸溶液为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、混合酸中的至少一种。

优选的,所述步骤a的翻炒时间为15-45分钟。

一种土遗址复合加固材料加固工艺,包括以下步骤:

a将黄粘土在80-200度的温度下进行翻炒至颗粒状,并进行过筛,过筛后粒径小于0.075mm的黄粘土质量大于黄粘土总质量的50%;

b对步骤a制备的黄粘土在酸溶液中进行酸洗;

c;将步骤b制备的黄粘土与遗址区骨料或石英质粗砂、石英质中砂、颗粒状黄粘土、微米石灰粉、粉煤灰,按照质量百分比:遗址区骨料或石英质粗砂14-21%,石英质中砂33-42%,黄粘土14-21%,微米石灰粉10-20%,粉煤灰8-18%进行混合组成加固材料原料;

d在步骤c制备的加固材料原料中添加添加麦糠及麻刀,所述麦糠占加固材料原料总质量的0.5-3%,所述麻刀占加固材料原料总质量的1-4%;

e将步骤c制备的加固材料原料与水按照体积百分比40-60%:50-80%的比例进行搅拌混合;

f将步骤d制备的加固材料原料与水按照体积百分比40-60%:50-80%的比例进行搅拌混合;

g将步骤e制备的原料在自然状态下中焖至5-7小时,使加固材料含水量保持在10-23%之间,备料待用;

h步骤f制备的原料在自然状态下中焖至5-7小时,使加固材料含水量保持在10-23%之间,备料待用;

i对土遗址进行清理,去除土遗址表面松散土块、杂草及杂物;

j在土遗址需加固表面外支设模板,在土遗址表面铺设步骤g制备的加固材料;

k在模板与步骤j铺设的加固材料之间铺设步骤h制备的加固材料;

l在步骤k铺设的加固材料表面采用喷淋或滴灌的形式喷洒成分包含碳酸钾或碳酸钠的粘结液;

m进行人工夯实。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:由于本发明所采用的成分均为自然成分,因此,其成分的机理、色域与土遗址主成分的机理、色域大致相同,从而保证土遗址的原有色彩及原貌;同时本发明对所采用的黄粘土进行翻炒,从而使黄粘土失去可塑性,从而防止黄粘土贴覆在土遗址后在干燥情况下产生的形态改变导致的出现裂缝或断层脱落现象,并且翻炒工序可有效杀死其含有的微生物及寄生虫,有效的防止土体内滋生细菌进而破坏土遗址内文物的现象;并且本发明对黄粘土进行酸洗,酸洗后对黄粘土进行改性处理,从而进一步解决施工后导致的膨胀性裂缝问题,从而进一步解决出现裂缝、脱落断层问题;同时,本发明同时采用焖至工艺,该工艺可有效保证材料整体的可塑性,保持最佳可塑状态,从而实现施工过程中塑造的面貌等于施工后干燥后面貌,从而进一步保证原址原貌。

附图说明

为对本发明做铺设结构上的示例说明,现提供附图。

图1为本发明铺设结构示意图。

具体实施方式

为对本发明做进一步结构或原理上的说明,下面列举示例性实施方式,显而易见的,本领域技术人员在本发明所提供原理的基础上还可获得其它实施方式或铺设结构。

a选择二氧化硅含量为61%,氧化铝含量为13%,氧化铁含量为3%的黄粘土,根据黄粘土原料的湿度情况,将黄粘土在80-200度的温度下进行翻炒15-45分钟至颗粒状,翻炒后的黄粘土湿度水分应在8%以下,将黄粘土在80-200度的温度下进行翻炒至颗粒状,并进行过筛,过筛方式为先选择120目筛筛选,然后采用200目筛进行筛选,过筛后的黄粘土粒径小于0.075mm的黄粘土质量大于黄粘土总质量的60%;

b对步骤a制备的黄粘土在混合酸溶液中进行酸洗;

c;将步骤b制备的黄粘土与遗址区骨料或石英质粗砂、石英质中砂、颗粒状黄粘土、微米石灰粉、粉煤灰,按照质量百分比:遗址区骨料或石英质粗砂14-21%,石英质中砂33-42%,黄粘土14-21%,微米石灰粉10-20%,粉煤灰8-18%进行混合组成加固材料原料;

d在步骤c制备的加固材料原料中添加添加麦糠及麻刀,所述麦糠占加固材料原料总质量的0.5-3%,所述麻刀占加固材料原料总质量的1-4%;

e将步骤c制备的加固材料原料与水按照体积百分比55%:70%的比例进行搅拌混合;

f将步骤d制备的加固材料原料与水按照体积百分比57%:72%的比例进行搅拌混合;

g将步骤e制备的原料在自然状态下中焖至5-7小时,使加固材料含水量保持在18%,备料待用;

h步骤f制备的原料在自然状态下中焖至5-7小时,使加固材料含水量保持在18%之间,备料待用;

i对土遗址1进行清理,去除土遗址1表面松散土块、杂草及杂物;

j在土遗址需加固表面外支设模板2,在土遗址1表面铺设步骤g制备的加固材料3;

k在模板2与步骤j铺设的加固材料3之间铺设步骤h制备的加固材料4;

l在步骤k铺设的加固材料4表面采用喷淋或滴灌的形式喷洒成分包含碳酸钾或碳酸钠的粘结液,具体喷洒方式为:滴灌加喷淋相结合的方式,其中喷淋温度不低于5度,最佳温度为20-25度;

m进行人工夯实,具体的人工夯实方式可采用一遍三夯的方式:头夯冲海窝、二夯筑银锭、三夯为加强夯的方式,夯实的压缩系数为0.52-0.6,干密度不低于1.70g/cm3

夯筑时,每夯筑30cm,铺设2-5mm粗麻绳编制的加强网,其中深入步骤k铺设的加固材料10cm,在夯筑高度未超过30cm时,在夯土层表面做拉毛处理。

显而易见,上述实施方式仅仅为本发明的其中一个示范例,任何在本发明所提供结构或原理上的简单改进均属于本发明的保护范围。

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