一种石灰基砂浆、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种石灰基砂浆及其制备方法，本发明专利技术的砂浆包括天然水硬性石灰、骨料、外加剂和水，其中所述外加剂包括纤维素醚、可再分散性乳胶粉、保水剂、有机硅憎水剂和减水剂。本发明专利技术的砂浆具有良好的力学性能、耐久性和兼容性，适用于古建筑修复工作。适用于古建筑修复工作。

【技术实现步骤摘要】
一种石灰基砂浆、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料与文物保护材料
，具体涉及一种用于古建筑修复的天然水硬性石灰基砂浆、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]古建筑遗址是人类历史文化遗产的重要组成部分，也是研究古代历史、科技及文化发展的重要依据。目前，中国保有大量如石窟寺、古城墙、古陵墓、古壁画等砖石及岩土质遗址。这些承载着大量历史信息的遗址是一类极其脆弱的文物实体，由于自然风化侵蚀和不可避免的人为损坏，加之缺乏有效的保护，导致大多数砖石及岩土质文物出现风化、空鼓、块状剥落甚至倒塌现象。
[0003]目前砖石及岩土质古建筑修缮所用的修补粘结材料分为无机材料和有机材料。无机材料包括水泥、石灰、水玻璃等，有机材料包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等合成高分子材料。文物修复要求“不改变文物原状、最小干预、可逆性”，然而大量的科学研究和工程实例证明，使用水泥基等无机材料修复古建筑，会在短时间内造成显著的破坏；而现代的高分子材料与原有的砖石/岩土类建筑材料兼容性极差。采用上述任一种材料修复古建筑都是一种“破坏式”修复。
[0004]因此，发展适宜的古建筑修复材料对古建筑修护工作具有重要意义。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的上述问题之一，本专利技术结合砖石/岩土质文物保护材料现状，以修复加固文物为目标，提供一种天然水硬性石灰基砂浆及其制备方法。本专利技术的石灰基砂浆具有适中的力学性能、良好的耐久性和兼容性，可作为砖石及岩土质古建筑修缮所用的修补粘结材料。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种石灰基砂浆，包括天然水硬性石灰、骨料、外加剂和水，其中所述外加剂包括纤维素醚、可再分散性乳胶粉、保水剂、憎水剂和减水剂。
[0008]本专利技术中，所述天然水硬性石灰是一种兼具水硬性和气硬性的无机胶凝材料，其矿物组成主要为硅酸二钙和氢氧化钙，还含有少量的碳酸钙。其硬化机质为：硅酸二钙与水反应生成水化硅酸钙凝胶，增加硬化体强度；氢氧化钙碳化，形成碳酸钙晶体，进一步提高硬化体的长期强度，使得天然水硬性石灰基砂浆具有良好的抗压强度、柔韧性以及自我修复性，且与砖石/岩土质文物兼容性极好，是一种极佳的古建筑修复材料。
[0009]本专利技术中所述天然水硬性石灰包括但不限于NHL5。本专利技术对所述NHL5不做特殊限定，其性能满足BSEN459
‑
1—2015中对NHL5性能的要求即可。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，所述外加剂中，纤维素醚与可再分散性乳胶粉的重量比为(0.5～3)：(0.5～5)，优选(0.8～2.5)：(1～4)，更优选(1～2)：(1～3)。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述外加剂中，纤维素醚与可再分散性乳胶粉的重
量比为1：(0.1～10)，例如1：0.2、1：0.4、1：0.8、1：1、1：1.5、1：2、1：3、1：3.5、1：4、1：4.5、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9或1：10，优选1：(0.4～5)。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述外加剂中，保水剂与憎水剂的重量比为(0.2～1.5)：(0.1～1)；优选(0.3～1.2)：(0.3～0.8)，更优选(0.3～1)：(0.3～0.7)。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述外加剂中，保水剂与憎水剂的重量比为1：(0.05～5)，例如1：0.08、1：0.1、1：0.25、1：0.5、1：0.8、1：1、1：1.5、1：2、1：2.5、1：3、1：3.5、1：4、1：4.5或1：5，优选1：(0.25～3)。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述纤维素醚的重量比为(150～300)：(0.5～3)，优选(200～300)：(0.8～2.5)，更优选(220～280)：(1～2)。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述纤维素醚的重量比为1：(0.001～0.02)，例如1：0.002、1：0.005、1：0.008、1：0.01、1：0.012、1：0.015、1：0.018或1：0.02，优选1：(0.002～0.015)。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述可再分散性乳胶粉的重量比为(150～300)：(0.5～5)，优选(200～300)：(1～4)，更优选(220～280)：(1～3)，最优选(220～280)：(1～2)。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述可再分散性乳胶粉的重量比为1：(0.001～0.035)，例如1：0.003、1：0.005、1：0.008、1：0.01、1：0.012、1：0.015、1：0.018、1：0.02、1：0.025、1：0.028、1：0.03或1：0.032，优选1：(0.003～0.02)。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述保水剂的重量比为(150～300)：(0.2～1.5)，优选(200～300)：(0.3～1.2)，更优选(220～280)：(0.3～1)。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述保水剂的重量比为1：(0.0005～0.01)，例如1：0.0008、1：0.001、1：0.002、1：0.003、1：0.004、1：0.005、1：0.006、1：0.007、1：0.008、1：0.009或1：0.01，优选1：(0.001～0.006)。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述憎水剂的重量比为(150～300)：(0.1～1)，优选(200～300)：(0.3～0.8)，更优选(220～280)：(0.3～0.7)。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述憎水剂的重量比为1：(0.0003～0.007)，例如1：0.0005、1：0.0008、1：0.001、1：0.002、1：0.003、1：0.004、1：0.005、1：0.006或1：0.007，优选1：(0.001～0.004)。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述减水剂的重量比为(150～300)：(0.5～2)，优选(200～300)：(0.8～1.8)，更优选(220～280)：(1～1.5)。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述砂浆中，天然水硬性石灰与所述减水剂的重量比为1：(0.001～0.015)，例如1：0.002、1：0.0025、1：0.003、1：0.004、1：0.005、1：0.006、1：0.007、1：0.008、1：0.009、1：0.01、1：0.012或1：0.015，优选1：(0.0025～0.009)。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石灰基砂浆，包括天然水硬性石灰、骨料、外加剂和水，其中所述外加剂包括纤维素醚、可再分散性乳胶粉、保水剂、憎水剂和减水剂。2.根据权利要求1所述的砂浆，其特征在于，所述纤维素醚与可再分散性乳胶粉的重量比为(0.5～3)：(0.5～5)，优选(0.8～2.5)：(1～4)。3.根据权利要求1或2所述的砂浆，其特征在于，所述保水剂与憎水剂的重量比为(0.2～1.5)：(0.1～1)；优选(0.3～1.2)：(0.3～0.8)。4.根据根据权利要求1～3任一项所述的砂浆，其特征在于，所述天然水硬性石灰与所述纤维素醚的重量比为(150～300)：(0.5～3)，优选(200～300)：(0.8～2.5)；和/或所述天然水硬性石灰与所述可再分散性乳胶粉的重量比为(150～300)：(0.5～5)，优选(200～300)：(1～4)；和/或所述天然水硬性石灰与所述保水剂的重量比为(150～300)：(0.2～1.5)，优选(200～300)：(0.3～1.2)；和/或所述天然水硬性石灰与所述憎水剂的重量比为(150～300)：(0.1～1)，优选(200～300)：(0.3～0.8)；和/或所述天然水硬性石灰与所述减水剂的重量比为(150～300)：(0.5～2)，优选(200～300)：(0.8～1.8)。5.根据权利要求1～4任一项所述的砂浆，以重量份数计，所述砂浆包括天然水硬性石灰150～300份、骨料700～850份、纤维素醚0.5～3份、可再分散性乳胶粉0.5～5份、保水剂0.2～1.5份、憎水剂0.1～1份、减水剂0.5～2份和水75～150份；优选地，以重量份数计，所述砂浆包括天然水硬性石灰20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋民，许栋，张大江，王映祥，齐国栋，刘泽，
申请(专利权)人：刘泽，
类型：发明
国别省市：