高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程制造技术

本发明专利技术公开了高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，包括如下施工步骤：收据收集、信息数据分析、确定制备方案、模具制作、肌理与调色、加工制作、脱模、养护、施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接与卯榫技术。

【技术实现步骤摘要】
高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程
本专利技术属于岩土遗址保护
，确切地说是高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程。
技术介绍
高强无机纤维材料，填补了国内遗址保护展示无机材料研究空白，试点应用于若干遗址保护和展示利用工作。为让高强无机纤维材料在遗址保护和展示方面进一步发挥优势与作用，促进遗址保护与文旅事业高度融合，在技术层面和实际应用层面上作进一步研究、分析和探索，总结经验，凝练技术与方法，提升研究成果在遗址可持续发展方面应用推广水平与能力。高强无机纤维材料，填补了国内遗址保护展示无机材料研究空白，试点应用于若干遗址保护和展示利用工作。为让高强无机纤维材料在遗址保护和展示方面进一步发挥优势与作用，促进遗址保护与文旅事业高度融合，在技术层面和实际应用层面上作进一步研究、分析和探索，总结经验，凝练技术与方法，提升研究成果在遗址可持续发展方面应用推广水平与能力。当前国家对于大遗址保护展示工作空前重视，国内对于大遗址保护展示材料与文旅融合方面的研究内容甚少，亟需研究针对不同文物对象特别是大遗址的的保护展示利用材料，保护展示利用工作要适应不同地域、不同环境、不同类型、不同文化内涵的保护展示利用需求，学术与市场需求迫切，课题紧迫性与必要性充足。在当前文旅融合的时代背景下，从应用广度和深度层面，进一步改良提升，高强无机纤维材料在遗址保护应用，利用自身仿真性和可塑性强的特点，广泛应用于遗址本体复原展示、可移动文物复制、博物馆建设及展陈等遗址展示利用的多个方面。随着公众对文化生活需求的不断增强，对于遗址保护展示效果的要求日益提高，亟需科学、合理、安全、有效的展示利用手段。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是主要文物被植物、雨水冲蚀。生物病害，此类病害主要包括两类。第一类为植物病害，现状遗址本体处生长较多经济性果树。伴随这些果树的生长发育，其根系直接作用于墙体，使其松散分离，形成大量裂隙，加速了水土流失。第二类是生物巢穴病害，该类病害导致夯土结构疏松，加剧了其它病害的侵害程度与速度。雨水冲蚀，由于墙体面层缺少草皮覆盖，伴随水分逐步渗透墙体，墙体受雨水渗透所导致的冬夏冻融循环、水分蒸发等作用，土层中盐分等物质不断出现结晶、再次结晶的循环，墙体强度受到削弱，墙体逐渐开始疏松，目前墙体的面层均出现不同程度凹陷、粉化，正是这种现象的特征。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术手段：高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：包括如下施工步骤：步骤1：收据收集：针对不同保护对象，开展充分的现场调研及必要的信息收集工作，在现场选取体现文物原真性及价值的区域，并提取样本，获取信息数据；步骤2：信息数据分析：对获取的信息数据进行土体的主要成分分析、考古剖面包含物确认、土体含水率检测、土体孔隙率及粒子密度检测、土体及包含物Lab色品检测、古剖面形态扫描及建模数据分析，获取分析后数据；步骤3：确定制备方案：依据分析后数据，根据不同保护对象的特征、展示利用需求，考虑环境因素的影响，有针对性的确定制备方案；步骤4：模具制作：依据确定制备方案选取工艺师雕刻修整模具，成型；步骤5：肌理与调色：对模具进行效果调整，制作过程中所用的颜色主要是用天然的石粉石渣调色，颜色自然朴实，持久不褪色，如表面需加点缀效果，应根据文物本体的特征进行调整，确保达到文物保护与利用、展示的目的。步骤6：加工制作：包括如下如下流程将高强无机纤维材料可视面箭射入模厚度2—3毫米，背面采用玻璃纤维增强材料，过多层湿作业流程，融合、制作高强、超薄、轻质保护材料，通过模具，实现保护材料表面的不同的质感效果；步骤7：脱模：可视面修正清理，表面封护，防水处理，包装；步骤8：养护：养护期不低于18天。步骤9：施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接技术、卯榫技术。作为优选，本专利技术更进一步的技术方案是：所述的土体的主要成分分析为土体的主要成分分析主要采用X光衍射及XRFS分析，确认其主要所含的矿物成分，必要时采用电子扫描显微镜对其微观形貌进行分析；所述的考古剖面包含物确认为主要通过对剖面中考古剖面进行包含物的物种进行分析确认，例如瓦砾、陶片、瓷片、碎砖、木片、灰坑等进行确认，初步估算其分布的面积、体量等，并通过拍照留存信息。所述的土体含水率检测为土体含水率检测可在实验室内完成，亦可采用便携式土壤含水率测试仪在现场检测，其数据更加接近真实数据；所述的土体孔隙率及粒子密度检测为采用封蜡法对土体孔隙率进行测定，或采用KBD-600J土壤孔隙率、粒子密度测定仪进行检测分析，甚至可以采用三维扫描的方式对其孔隙率和粒子密度进行检测分析。所述的土体及包含物Lab色品检测为采用便携式色度仪对考古剖面颜色进行检测，确认其颜色的Lab的值，为后期模拟复原提供重要参数，亦可以采用三维扫描的方式确认其色度；所述的古剖面形态扫描及建模数据分析为采用三维扫描仪对考古剖面进行扫描，将其表面形态、曲面分部进一步建模和数据分析，并对考古剖面各遗存点的位置、区域形态、面积的数据整理出来，用作修正后期表面处理。所述的模具制作用硅胶在已固定好的原始基底制作模具或利用雕刻机刻制模具。所述的肌理与调色为确保效果，在加工前需先制做小样，看效果。所述的施工保证安装的牢固性、防水防腐性、外面效果、安全性、隐蔽部分处理、排水性、接缝处理、资料收集整理和交验。所述的高强无机纤维材料为石英、钾长石、钠长石、磷镁铝石，其中主要成分Na2O为0.7份，MgO为2.2份，Al2O3为21.2份，SiO2为28.3份，SO3为9.7份，K2O为1.5份，CaO为27.6份，Fe2O3为7.3份。所述的高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石，其中主要成分Na2O为0.7份，MgO为4.1份，Al2O3为16.3份，SiO2为38.1份，SO3为7.1份，K2O为1.6份，CaO为24.2份，Fe2O3为6.3份。所述的高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石、硅酸铝，其中主要成分Na2O为0.1份，MgO为1.6份，Al2O3为12.1份，SiO2为12.2份，SO3为5.7份，K2O为1.1份，CaO为62.4份，Fe2O3为3.5份。本材料创新性的满足了保护展示利用工作要适应不同地域、不同环境、不同类型、不同文化内涵的需求；本材料生产材料全部采用天然矿物质，无化学有毒成分添加，经环测评估，对遗址本体和周边环境无任何负面作用；能解决文物本体的保护，形成一层高强保护层面，而不直接干预本体；利用天然矿物质溶和形成，达到绿色、环保，并可循环利用；实现文物保护从化学保护向物理保护推广；保护成本较低，社会效益较高。本材料所形成的保护层具有一定的可逆性、耐候性、可塑性，能根据不同的保护对象选择效果和肌理。在保护的基础上，进一步满足展示利用的要求，符合各项技术指标的质感和肌理都是文物保护复制、仿制的最佳选择，符本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：包括如下施工步骤：/n步骤1：收据收集：针对不同保护对象，开展充分的现场调研及必要的信息收集工作，在现场选取体现文物原真性及价值的区域，并提取样本，获取信息数据；/n步骤2：信息数据分析：对获取的信息数据进行土体的主要成分分析、考古剖面包含物确认、土体含水率检测、土体孔隙率及粒子密度检测、土体及包含物Lab色品检测、古剖面形态扫描及建模数据分析，获取分析后数据；/n步骤3：确定制备方案：依据分析后数据，根据不同保护对象的特征、展示利用需求，考虑环境因素的影响，有针对性的确定制备方案；/n步骤4：模具制作：依据确定制备方案选取工艺师雕刻修整模具，成型；/n步骤5：肌理与调色：对模具进行效果调整，制作过程中所用的颜色主要是用天然的石粉石渣调色，颜色自然朴实，持久不褪色，如表面需加点缀效果，应根据文物本体的特征进行调整，确保达到文物保护与利用、展示的目的。/n步骤6：加工制作：包括如下如下流程将高强无机纤维材料可视面箭射入模厚度2—3毫米，背面采用玻璃纤维增强材料，过多层湿作业流程，融合、制作高强、超薄、轻质保护材料，通过模具，实现保护材料表面的不同的质感效果；/n步骤7：脱模：可视面修正清理，表面封护，防水处理，包装；/n步骤8：养护：养护期不低于18天。/n步骤9：施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接技术、卯榫技术。/n...

【技术特征摘要】
1.高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：包括如下施工步骤：
步骤1：收据收集：针对不同保护对象，开展充分的现场调研及必要的信息收集工作，在现场选取体现文物原真性及价值的区域，并提取样本，获取信息数据；
步骤2：信息数据分析：对获取的信息数据进行土体的主要成分分析、考古剖面包含物确认、土体含水率检测、土体孔隙率及粒子密度检测、土体及包含物Lab色品检测、古剖面形态扫描及建模数据分析，获取分析后数据；
步骤3：确定制备方案：依据分析后数据，根据不同保护对象的特征、展示利用需求，考虑环境因素的影响，有针对性的确定制备方案；
步骤4：模具制作：依据确定制备方案选取工艺师雕刻修整模具，成型；
步骤5：肌理与调色：对模具进行效果调整，制作过程中所用的颜色主要是用天然的石粉石渣调色，颜色自然朴实，持久不褪色，如表面需加点缀效果，应根据文物本体的特征进行调整，确保达到文物保护与利用、展示的目的。
步骤6：加工制作：包括如下如下流程将高强无机纤维材料可视面箭射入模厚度2—3毫米，背面采用玻璃纤维增强材料，过多层湿作业流程，融合、制作高强、超薄、轻质保护材料，通过模具，实现保护材料表面的不同的质感效果；
步骤7：脱模：可视面修正清理，表面封护，防水处理，包装；
步骤8：养护：养护期不低于18天。
步骤9：施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接技术、卯榫技术。


2.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的土体的主要成分分析为土体的主要成分分析主要采用X光衍射及XRFS分析，确认其主要所含的矿物成分，必要时采用电子扫描显微镜对其微观形貌进行分析；所述的考古剖面包含物确认为主要通过对剖面中考古剖面进行包含物的物种进行分析确认，例如瓦砾、陶片、瓷片、碎砖、木片、灰坑等进行确认，初步估算其分布的面积、体量等，并通过拍照留存信息。


3.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的土体含水率检测为土体含水率检测可在实验室内完成，亦可采用便携式土壤含水率测试仪在现场检测，其数据更加接近真实数据；所述的土体孔隙率及粒子密度检测为采用封蜡法对土体孔隙率进行测定，或采用KBD-600J土壤孔隙率、粒子密度测定仪进行检测分析，甚至可以采用三维扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：房立民，房起凯，周万刚，程忠波，王铮，
申请(专利权)人：山东灵岩建设工程有限公司，山东灵岩石艺有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37