【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及文物保护，尤其涉及一种土遗址裂缝生物修复剂及修复方法。
技术介绍
1、土遗址是以土为主要建筑材料的具有重大历史、文化和科学价值的古遗址，是研究文明起源及发展历程的重要依据。但是，随着时间的推移，在自然因素和人为作用的影响下，土遗址出现墙根掏蚀和土体开裂等破坏现象，不仅劣化土体力学性能，损伤结构完整性，也会为雨水、植物根系提供路径，导致风蚀，进一步加速外部条件对遗址体的破坏，引起更为严重的永久性结构性病害。
2、目前，国内针对土遗址的加固材料大致分为三类：(1)无机材料，例如氢氧化钡溶液、氢氧化钙溶液和水玻璃等；(2)有机材料，例如有机硅材料、环氧树脂、丙烯酸树脂、有机水性氟材料等；(3)复合材料，例如硅溶胶-硅树脂材料、丙烯酸-有机硅-环氧树脂体杂化材料等。这些材料各自在一定程度上都存在着一定的问题和局限性，例如透气性和渗透性差、盐析、起壳、脱落等。
3、为了延长土遗址的寿命，针对土遗址中比较典型的土体掏蚀和开裂问题，亟需提供一种兼容性好、低收缩、耐候性好、稳定性好等特点的土遗址裂缝修复材料及修复方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中土遗址裂缝修复材料存在的兼容性差、起壳和脱落的不足，本专利技术提出一种土遗址裂缝生物修复剂及修复方法。
2、具体技术方案如下：
3、一种土遗址裂缝生物修复剂，其原料以质量百分比计为碳酸酐酶溶液21.038％、脱脂奶粉0.07％、黄原胶0.018％、天冬氨酸0.018％、活性氧化镁5.615
4、该土遗址裂缝生物修复剂的主要反应原理为：碳酸酐酶对二氧化碳水合反应的催化作用以及活性氧化镁的碳化反应，形成具有流动性好、粘结力大、强度高和收缩性低等特点的土遗址裂缝生物修复剂。
5、进一步地，所述碳酸酐酶提取自绳状龙须菜、硫脲氢祖蓝、藻类中的任意一种；所述碳酸酐酶溶液的活性不低于2000ku/l。
6、进一步地，所述脱脂奶粉、黄原胶和天冬氨酸的粒径均小于0.075mm。
7、进一步地，所述活性氧化镁中氧化镁的含量不低于95％。
8、进一步地，所述秸秆纤维的长度范围为10～40mm，直径范围为1～2mm。
9、进一步地，所述遗址土粉通过将与被修复土遗址土本体相同的土烘干、碾碎、研磨、过0.075mm孔径筛得到。
10、进一步地，所述细砂的粒径范围是0.075～0.25mm。
11、一种土遗址裂缝修复方法，基于所述的土遗址裂缝生物修复剂实现，包括以下步骤：
12、(1)使用风机或者吸尘器，采用合适的风速在不破坏土遗址的前提下进行裂缝的清理，将土遗址裂缝中的杂物清理干净，避免杂物影响后期填筑修复效果；
13、(2)提取碳酸酐酶溶液；
14、(3)将脱脂奶粉、黄原胶、天冬氨酸和碳酸氢钠加入碳酸酐酶溶液搅拌溶解，制得强化的碳酸酐酶溶液；将秸秆纤维、活性氧化镁、遗址土粉和细砂混合均匀制得固体填充料；
15、(4)将所述强化的碳酸酐酶溶液加入所述固体填充料混合均匀，制备得到土遗址裂缝生物修复剂；所述土遗址裂缝生物修复剂不适用于极端高温环境，极端高温环境可能导致碳酸酐酶失活，影响固化效果；
16、(5)将所述土遗址裂缝生物修复剂和侧壁带有注气孔的注气管一起填入裂缝，使注气管的顶部与土遗址表面齐平，填筑完成后，从注气管顶部注入二氧化碳气体，然后利用土遗址裂缝生物修复剂将注气管填满，整平表面，养护72小时以上，以达到更好的固化效果，完成遗址修复。
17、进一步地，所述步骤(2)具体为：称取0.3g-1g的绳状龙须菜，放入预冷的研钵中，加入液氮充分研磨，再加入5ml巴比妥缓冲液混合均匀后，置于离心机内离心，取上清液得到碳酸酐酶溶液，制备得到的碳酸酐酶溶液活性不低于2000ku/l。
18、进一步地，所述步骤(4)制得的土遗址裂缝生物修复剂制备完成后，在1小时内完成填筑，避免生物修复剂快速固化，影响填筑。
19、进一步地，所述步骤(5)中，注入二氧化碳气体的体积浓度为80％～100％，注入速率为2l/min～5l/min，保持注气时间在60min以上。
20、本专利技术的有益效果是：
21、(1)本专利技术采用的土遗址裂缝生物修复剂在土遗址裂缝中可快速形成具有强度高、渗透性低、抗侵蚀与抗崩解能力强、耐久性好等优点的致密固化体，且固化体与裂缝侧壁可有效胶结为一个整体，达到修复裂缝的作用。
22、(2)本专利技术采用的土遗址裂缝生物修复剂固化效率较高，可以在较短时间内完成修复，克服了传统修复材料兼容性差、盐析、脱落、透气性和渗透性差等问题，而且所采用的材料对环境更友好，减少了原料生产带来的能源消耗和碳排放，活性氧化镁还具有吸收和封存二氧化碳的潜能。
23、(3)本专利技术的土遗址裂缝生物修复剂在修复土遗址裂缝时施工便捷，可操作性强，处理周期短且耐久性好，符合土遗址修复对材料的特殊要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，其原料以质量百分比计，包括：碳酸酐酶溶液21.038％、脱脂奶粉0.07％、黄原胶0.018％、天冬氨酸0.018％、活性氧化镁5.615％、碳酸氢钠2.948％、秸秆纤维0.105％、遗址土粉28.075％和细砂42.113％。
2.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述碳酸酐酶提取自绳状龙须菜、硫脲氢祖蓝、藻类中的任意一种；所述碳酸酐酶溶液的活性不低于2000kU/L。
3.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述脱脂奶粉、黄原胶和天冬氨酸的粒径均小于0.075mm。
4.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述秸秆纤维的长度范围为10～40mm，直径范围为1～2mm。
5.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述遗址土粉通过将与被修复土遗址土本体相同的土烘干、碾碎、研磨、过0.075mm孔径筛得到。
6.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述细砂的粒径范围是0.075～0.25mm
7.一种土遗址裂缝修复方法，基于权利要求1-6任意一项所述的土遗址裂缝生物修复剂实现，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的土遗址裂缝修复方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：称取0.3g-1g的绳状龙须菜，放入预冷的研钵中，加入液氮充分研磨，再加入5mL巴比妥缓冲液混合均匀后，置于离心机内离心，取上清液得到碳酸酐酶溶液。
9.根据权利要求7所述的土遗址裂缝修复方法，其特征在于，所述步骤(4)制得的生物修复剂制备完成后，步骤(5)中填筑土遗址裂缝生物修复剂的操作时间在1小时以内。
10.根据权利要求7所述的土遗址裂缝修复方法，其特征在于，所述步骤(5)中，注入二氧化碳气体的体积浓度为80％～100％，注入速率为2L/min～5L/min，保持注气时间在60min以上。
...【技术特征摘要】
1.一种土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，其原料以质量百分比计，包括：碳酸酐酶溶液21.038％、脱脂奶粉0.07％、黄原胶0.018％、天冬氨酸0.018％、活性氧化镁5.615％、碳酸氢钠2.948％、秸秆纤维0.105％、遗址土粉28.075％和细砂42.113％。
2.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述碳酸酐酶提取自绳状龙须菜、硫脲氢祖蓝、藻类中的任意一种；所述碳酸酐酶溶液的活性不低于2000ku/l。
3.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述脱脂奶粉、黄原胶和天冬氨酸的粒径均小于0.075mm。
4.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述秸秆纤维的长度范围为10～40mm，直径范围为1～2mm。
5.根据权利要求1所述的土遗址裂缝生物修复剂，其特征在于，所述遗址土粉通过将与被修复土遗址土本体相同的土烘干、碾碎、研磨、过0.075mm孔径...
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