CN101935531A - 黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法 - Google Patents
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Abstract
一种黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法，包括在每1000毫升乙醇中溶解5～25克的草酸和1～15毫升磷酸制成的CB-Ⅰ号加固剂，在每2500毫升甲醇中溶解15～150克氢氧化钡制成的CB-Ⅱ号加固剂。使用CB-Ⅰ号加固剂和CB-Ⅱ号加固剂对黄土遗址采取的微量沉淀与吸附双重加固法，利用三步滴渗达到加固效果。由于本发明采用的技术方案，得到一种适用于半湿润区的干燥、半干燥、潮湿环境条件下的黄土遗址防风化加固材料和加固的方法。本发明的化学原料均为工业纯，成本低，制备过程和加固方法简单，易操作，因此具有好的市场开发前景。经本发明所述黄土遗址防风化加固材料按照所述加固方法处理后的黄土遗址表现出优良的加固效果。
Description
技术领域
本发明涉及文物保护材料技术领域，具体是一种保护黄土遗址的加固材料。
背景技术
土遗址是祖先遗留下来的特定时期生产生活的痕迹，承载着重要的历史文化信息，对于古文化研究工作有着极其重要的价值；然而，土壤的泛碱，风化，水蚀和生物繁殖的特殊性造成土遗址保护工作的巨大困难。目前，土遗址出现病害主要是受自身成分、结构及环境因素的影响，使土体难以保持水分平衡，最终造成吸水过多后承载力下降或者失水过多土质沙化。因此，土遗址防风化加固保护材料的研制及加固工艺成为现今土遗址保护工作中的一个重要方面。
土遗址化学加固材料的研究，国内外报道已有很多：主要分为无机材料包括氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液和水玻璃等；有机材料包括聚氨酯、聚酯、环氧树脂等反应型加固剂和有机树脂溶液类的加固剂。但是，目前在土遗址防风化加固保护领域迫切需要解决的关键技术问题是加固材料的渗透深度浅，加固后透气性差、未形成浓度梯度和强度梯度，容易在土遗址表面加固层和未加固层之间形成硬壳，造成遗址表面加固层整体脱落。
处于半湿润区的陕西关中、河南、山西、河北、山东、苏北、皖北、东北西部等地，从夏、商、周以至明代的各类土遗址星罗棋布，是关系中华文明的起源和发展的重要土遗址部分。国内外对于适宜我国半湿润区的干燥、半干燥、潮湿环境条件下的黄土遗址保护防风化加固材料及其制备和加固方法的研究还未见报道。
而关于新疆、宁夏等干旱地区的沙土遗址和江南湿润地区土遗址加固材料及其方法的研究已有报道：其中，公开日为1998年3月11日，公开号为CN1175562A的中国发明专利中，提出了一种硅酸钾加固材料及其生产方法，主要是由模数为3.8-4的硅酸钾水溶液，固化剂、交联剂及扩散剂组成。该加固材料是利用渗透作用加固风化砂岩，主要适用于干旱的沙土遗址地区。公开日为2008年12月10日，公开号为CN101318831A的中国发明专利中，提出了一种用于高含水量的土遗址保护的固体晶体憎水材料及其制备方法，该材料主要由氯化镁，高镁矿粉，三氯化铁，复合添加剂，硫酸铝钾，硫酸铜等组成。主要适用于南方潮湿区土遗址加固。另外，公开日为2007年2月14日，公开号为CN1912316A的中国发明专利以及公开日为2008年10月22日，公开号为CN101289619A的中国发明专利中都介绍了适用于潮湿，高含水量的湿润地区土遗址保护的加固材料。
发明内容
为了克服现有技术在加固材料的渗透深度浅、加固后透气性差、未形成浓度梯度和强度梯度，容易在土遗址表面加固层和未加固层之间形成硬壳，造成遗址表面加固层整体脱落的问题，本发明提出了一种黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法。
本发明提出的用于黄土遗址防风化加固材料包含有CB-Ⅰ号加固剂和CB-Ⅱ号加固剂，其中，CB-Ⅰ号加固剂是在每1000毫升乙醇中溶解5～25克的草酸和1～15毫升磷酸的无色澄清溶液；CB-Ⅱ号加固剂是在每2500毫升甲醇中溶解15～150克氢氧化钡的无色澄清溶液。所述化学原料均为工业纯。
本发明还提出了一种该黄土遗址防风化加固剂的制备方法，该方法包括分为步骤：
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把5～25克的草酸和1～15毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清溶液作为CB-Ⅰ号加固剂。
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：取15～60克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为CB-Ⅱ号加固剂。
为实现本发明的目的，本发明还提出了一种对黄土遗址加固的方法，具体步骤如下：
第一步：用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗；每100克土样需滴渗35～40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第二步：CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比例为1∶1～9倍体积的进行稀释。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，每100克土样需滴渗40～50毫升CB-Ⅱ加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第三步：重复步骤1，用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗；每100克土样需滴渗35～40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天。重复步骤2，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比例为1∶1～9倍体积的进行稀释；用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，每100克土样需滴渗40～50毫升CB-Ⅱ加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天。重复两遍，共加固3遍即可。
本发明提出的用于黄土遗址防风化加固剂的CB-Ⅰ和CB-Ⅱ两种组份的加固剂，是依据土壤对草酸根、柠檬酸根、磷酸根、碳酸根等微量阴离子的吸附加固强弱顺序，并结合草酸与氢氧化钡形成草酸钡沉淀和过量氢氧化钡在空气中形成碳酸钡沉淀的原理，通过大量试验研究，设计了微量沉淀与吸附双重加固法。该加固材料能在半湿润区的干燥、半干燥和潮湿三种环境形成聚集态草酸钡、碳酸钡沉淀，同时在碱性环境下能促进土壤中二氧化硅聚合，进一步对土遗址起到加固和抗风化作用。
(一)加固浓度的优化
在室内制备模拟土样，以不同浓度的加固材料对土样进行三步滴渗加固，然后对模拟土样进行了加固前后性能的测试。具体方法和过程如下：
1土样的制备
模拟土样的制备按照公路土工试验规程TJT 051-93中土样和试样的制备(T0102-93)标准进行制备，取样位置为陕西省长安县夏殿村，土壤样品为原状未扰动土(含水率5.12％)。
2加固剂的制备
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把5～25克的草酸和1～15毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清作为Ⅰ号加固剂。
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：取75克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为Ⅱ号加固剂，加固时按Ⅱ号加固剂与1～9倍体积的甲醇进行稀释。
3加固过程
第一步：以上述制备的CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，在含水率为5.12％的土样上，每100克土样需滴渗35～40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第二步：以CB-Ⅱ号加固剂与1～9倍体积比的甲醇稀释后，逐滴滴渗于经由步骤一处理后的原状土块，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗40～50毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第三步：再重复上述加固过程一、二步骤两次；共加固3遍即可。
4性能检测
对模拟加固前后的样品进行了色差测试(DC-P3色差计)、加固强度(SHM-1土壤硬度计)、透气性、透水性(ST-55型渗透仪)测试，结果见表1。
表1加固样品1-9的色差测试、加固强度、透气性、平均渗透系数
从对未加固样品和加固的样品1～5的测试看出，随着CB-Ⅰ号加固剂浓度的增加，表面强度增加，透气性增强，平均渗透系数增大，但是表面是色差增大，颜色增深，当浓度增大到3.1％时，颜色变化大到能用肉眼观察到颜色的变化，同时透气性不在增加；从对加固的样品4、6、7、8和9可以看出，随着CB-Ⅱ号加固剂浓度的增加，表面强度增加，透气性增强，平均渗透系数增大，但是表面是色差增大，颜色增深，当浓度增大到4.0％时，颜色变化大到能用肉眼观察到颜色的变化，开始泛白。
(二)不同含水率模拟土样的加固性能测试
1.模拟土样的制备
模拟土样的制备按照公路土工试验规程TJT 051-93中土样和试样的制备(T0102-93)标准进行制备，取样位置为陕西省长安县夏殿村，土壤样品为原状未扰动土(含水率分别为5.12％，9.83％，15.44％，19.01％)。
2.加固剂的制备
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把20克草酸和10毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，作为Ⅰ号加固剂；
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：取45克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为Ⅱ号加固剂，加固时按Ⅱ号加固剂与4～6倍体积的甲醇进行稀释。
3.加固过程
第一步：以上述制备的CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土块，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗35～40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第二步：以CB-Ⅱ号加固剂与4～6倍体积比的甲醇稀释后，逐滴滴渗于经由步骤一处理后的原状土块，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗40～50毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第三步：重复上述步骤一和步骤二两次；共加固3遍。
4.性能测试
对以上加固模拟土样的色差测试(DC-P3色差计)、加固强度(SHM-1土壤硬度计)、透气性、透水性(ST-55型渗透仪)进行了测试，结果见表2。
表2加固实例4、10-12的色差测试、加固强度、透气性、平均渗透系数
从对样品4、12、13和14的测试结果可以看出，随着土样含水率的减小，加固后表面强度增加，透气性增强，平均渗透系数增大，在较高的含水率下，也有较好的加固效果。
(三)强度梯度
为了系统深入且符合实际的科学评价，本研究在文物保护领域建设了第一个符合陕西关中地区遗址土壤实际的模拟室内坑和室外坑。室内遗址模拟坑旨在营造展厅内的模拟环境，其中包括坑体和坑上建筑两部分；室外遗址模拟坑旨在营造处于室外的遗址环境，包括盐害模拟墙面、墙体、隔梁、土柱等代表性遗址形状。加固剂制备及加固过程同(二)。测试是在3个月后进行的，加固前后不同深度强度变化，结果见表3和表4.
表3室内遗址坑土壤硬度随加固深度变化(表层土含水率12.81％)
从上表的数据可以知道，未加固区的土壤硬度随距离表层深度的增加而减小，加固后的强度随距离表层深度的增加也减小，最后趋于一致。
表4室外遗址坑土壤硬度随加固深度变化(表层土含水率7.62％)
从室外遗址模拟坑B1未加固区的土壤硬度先随距表层深度增加而减小，然后又增大，说明在遗址表面形成了硬壳，容易形成块状脱落；经加固后的遗址表面硬度随距表层深度增加而减小，形成了强度梯度，不会形成硬壳。
(四)浓度梯度
浓度测量是在室内遗址坑A3加固区取样。加固剂制备及加固过程同(二)。测试是在3个月后进行的，用加固前后不同深度钡离子浓度变化来表征加固剂浓度的变化。钡离子浓度变化曲线如图1所示。
在加固区表面，钡离子浓度为658.3mg/Kg，随着距离加固表面的距离增加，钡离子浓度逐渐降低，在距离表面9厘米处，钡离子浓度降低为266.2mg/Kg。
结合以上测试数据与现场挖掘后测试结果比较发现：加固材料的渗透深度可达25～30厘米；通过对加固后模拟坑遗址的强度和钡离子浓度测试，表面层强度比未加固表层强度可提高5倍以上，且随着纵向的渗透深度的增加，强度逐渐递减，形成强度梯度，钡离子浓度也逐步递减，形成浓度梯度；通过室内制备原状土样加固前后的透气性测试，透气性最大可为加固前的1.7倍；通过室内制备的原状土样加固前后的色差测试，结果表明加固前后的颜色基本保持不变；通过加固前后土样的扫描电镜观察，遗址土壤团粒结构保持不变。
经本发明所述黄土遗址防风化加固材料按照所述加固方法处理后的黄土遗址表现出优良的加固效果。由于本发明采用的技术方案，从而得到一种适用于半湿润区的干燥、半干燥、潮湿环境条件下的黄土遗址防风化加固材料及其制备和加固的方法，其化学原料均为工业纯，成本低，制备过程和加固的方法简单，易操作，因此具有极好的市场开发前景。
附图说明
附图1是钡离子浓度随深度变化曲线图；
附图2是黄土遗址防风化加固方法的流程图。
具体实施方式
实施例一
本实施例是一种黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法，试验地点为陕西省西安市唐皇城墙含光门遗址博物馆非遗迹区。
本实施例使用的黄土遗址防风化加固材料包含有CB-Ⅰ和CB-Ⅱ两种加固剂，其中CB-Ⅰ号加固剂是在每1000毫升乙醇中溶解5克的草酸和1毫升磷酸的无色澄清溶液；CB-Ⅱ号加固剂是每2500毫升甲醇中溶解15克氢氧化钡的无色澄清溶液。所述化学原料均为工业纯。
在制备上述黄土遗址防风化加固剂时，包括以下步骤：
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把5克的草酸和1毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清溶液作为Ⅰ号加固剂。
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：15克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为Ⅱ号加固剂。
在使用本实施例提出加固剂对黄土遗址防风化加固时，具体步骤如下：
第一步：用CB-Ⅰ号加固剂滴渗试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9厘米，自然干燥2天。
第二步：用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶1。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗50毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达9厘米，自然干燥2天。
第三步：重复步骤1，用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9厘米，自然干燥2天。重复步骤2，用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比例为1∶1。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗50毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达9厘米，自然干燥2天。重复两遍，共加固3遍。
实施例二
本实施例是一种黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法，试验地点为陕西省长安县夏殿村非遗迹区。试验区含水率为5.12％。
本实施例使用的黄土遗址防风化加固材料包含有CB-Ⅰ和CB-Ⅱ两种加固剂，其中，CB-Ⅰ号加固剂是在每1000毫升乙醇中溶解10克的草酸和5毫升磷酸，配制成无色澄清溶液；CB-Ⅱ号加固剂是在2500毫升甲醇中溶解50克氢氧化钡，配制成无色澄清溶液。所述化学原料均为工业纯。
在制备上述黄土遗址防风化加固剂时，包括以下步骤：
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把10克的草酸和5毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清溶液作为Ⅰ号加固剂。
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：30克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为Ⅱ号加固剂。
在使用本实施例提出加固剂对黄土遗址防风化加固时，具体步骤如下：
第一步：用CB-Ⅰ号加固剂滴渗试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗39毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达11厘米，自然干燥2天；
第二步：用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶1.5。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗48毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达11厘米，自然干燥2天；
第三步：重复步骤1，用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗39毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达11厘米，自然干燥2天。重复步骤2，用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶1.5。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗48毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达11厘米，自然干燥2天。重复两遍，共加固3遍。
实施例三
本实施例是一种黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法，试验地点为陕西省长安县夏殿村非遗迹区，试验区含水率为9.83％。
本实施例使用的黄土遗址防风化加固材料包含有CB-Ⅰ和CB-Ⅱ两种加固剂，其中，CB-Ⅰ号加固剂是在每1000毫升乙醇中溶解15克的草酸和8毫升磷酸，配制成无色澄清溶液；CB-Ⅱ号加固剂是在2500毫升甲醇中溶解90克氢氧化钡，配制成无色澄清溶液。所述化学原料均为工业纯。
在制备上述黄土遗址防风化加固剂时，包括以下步骤：
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把15克的草酸和8毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清溶液作为Ⅰ号加固剂。
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：50克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为Ⅱ号加固剂。
在使用本实施例提出加固剂对黄土遗址防风化加固时，具体步骤如下：
第一步：用CB-Ⅰ号加固剂滴渗试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗38毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达12厘米，自然干燥3天。
第二步：用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶4。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗46毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达12厘米，自然干燥3天。
第三步：重复步骤1，用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗38毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达12厘米，自然干燥3天。重复步骤2，用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶4。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗46毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达12厘米，自然干燥3天。重复两遍，共加固3遍。
实施例四
本实施例是一种黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法，试验地点为陕西省长安县夏殿村非遗迹区，试验区含水率为19.01％。
本实施例使用的黄土遗址防风化加固材料包含有CB-Ⅰ和CB-Ⅱ两种加固剂，其中，CB-Ⅰ号加固剂是在每1000毫升乙醇中溶解20克的草酸和10毫升磷酸，配制成无色澄清溶液；CB-Ⅱ号加固剂是在2500毫升甲醇中溶解120克氢氧化钡，配制成无色澄清溶液。所述化学原料均为工业纯。
在制备上述黄土遗址防风化加固剂时，包括以下步骤：
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把20克的草酸和10毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清溶液作为Ⅰ号加固剂。
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：60克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为Ⅱ号加固剂。
在使用本实施例提出加固剂对黄土遗址防风化加固时，具体步骤如下：
第一步：用CB-Ⅰ号加固剂滴渗试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗37毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达15厘米，自然干燥4天；
第二步：用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶7。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗44毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达15厘米，自然干燥4天；
第三步：重复步骤1，用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗37毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达15厘米，自然干燥4天。重复步骤2，用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶7。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗44毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达15厘米，自然干燥4天。重复两遍，共加固3遍。
实施例五
本实施例是一种黄土遗址防风化加固剂及其制备和加固方法，试验地点为陕西省长安县夏殿村非遗迹区，试验区含水率为15.44％。
本实施例使用的黄土遗址防风化加固材料包含有CB-Ⅰ和CB-Ⅱ两种加固剂，其中，CB-Ⅰ号加固剂是在每1000毫升乙醇中溶解25克的草酸和15毫升磷酸，配制成无色澄清溶液；CB-Ⅱ号加固剂是在2500毫升甲醇中溶解150克氢氧化钡，配制成无色澄清溶液。所述化学原料均为工业纯。
在制备上述黄土遗址防风化加固剂时，包括以下步骤：
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把25克的草酸和15毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清溶液作为Ⅰ号加固剂。
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：30克氢氧化钡溶解于1000毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为Ⅱ号加固剂。
在使用本实施例提出加固剂对黄土遗址防风化加固时，具体步骤如下：
第一步：用CB-Ⅰ号加固剂滴渗试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗35毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达20厘米，自然干燥5天；
第二步：用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶9。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的试验区，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜，每100克土样需滴渗40毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达20厘米，自然干燥5天；
第三步：重复步骤1，用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗35毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达20厘米，自然干燥5天。重复步骤2，用甲醇稀释CB-Ⅱ号加固剂，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比为1∶9。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，以使溶液不在土样表面流动为宜；每100克土样需滴渗40毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达20厘米，自然干燥5天。重复两遍，共加固3遍。
Claims (3)
1.一种黄土遗址防风化加固剂，其特征在于，所述的黄土遗址防风化加固材料包括有CB-Ⅰ号加固剂和CB-Ⅱ号加固剂，其中，CB-Ⅰ号加固剂是在每1000毫升乙醇中溶解5～25克的草酸和1～15毫升磷酸的无色澄清溶液；CB-Ⅱ号加固剂是在每2500毫升甲醇中溶解15～150克氢氧化钡的无色澄清溶液；所述化学原料均为工业纯。
2.一种制备如权利要求1所述的黄土遗址防风化加固剂的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
第一步：CB-Ⅰ号加固剂的制备：把5～25克的草酸和1～15毫升磷酸溶解于1000毫升的乙醇中进行搅拌，使其完全溶解，形成无色澄清溶液作为Ⅰ号加固剂；
第二步：CB-Ⅱ号加固剂的制备：取15～60克氢氧化钡溶解于2500毫升甲醇中，再置于三颈瓶中，加热至120℃恒温回流4小时后，室温冷却至20℃，制得无色澄清溶液作为CB-Ⅱ号加固剂，加固时CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比例为1∶1～9倍体积的进行稀释。
3.一种使用如权利要求1所述的黄土遗址防风化加固剂的方法，其特征在于：所述的加固方法包括如下步骤：
第一步：用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗；每100克土样需滴渗35～40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第二步：CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比例为1∶1～9倍体积的进行稀释。用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，每100克土样需滴渗40～50毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；
第三步：重复步骤1，用CB-Ⅰ号加固剂滴渗原状土样，逐滴滴渗；每100克土样需滴渗35～40毫升CB-Ⅰ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；重复步骤2，CB-Ⅱ号加固剂与甲醇的体积比例为1∶1～9倍体积的进行稀释；用稀释后的CB-Ⅱ号加固剂滴渗经由步骤一处理后的原状土样，逐滴滴渗，每100克土样需滴渗40～50毫升CB-Ⅱ号加固剂，渗透深度达9～20厘米，自然干燥2～5天；重复两遍，共加固3遍。
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