CN108439931A - 一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，包括：水、粉煤灰、生石灰、水洗中砂、活性二氧化硅、活性二氧化钙、硅酸、碳酸氢钙和氧化钛。本发明通过活性二氧化硅、活性氧化钙与水之间快速生成水化硅酸钙并硬化干缩形成硬化框架，硬化框架可限制后期粉煤灰、生石灰与水生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙的干缩，由于减小了干缩，能够与文物原物形成好的匹配。而且，采用本发明的配方形成的材料与文物原物的矿物特征值相近，与文物原物兼容性好。进一步地，本发明中生成的氢氧化钙在火山灰反应中被消耗掉，可有效增强本发明的配方形成的材料的抗腐蚀性和耐久性。

Description

一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰
技术领域
本发明涉及文物修复技术领域，尤其涉及一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰。
背景技术
近代文物建筑装饰由于一直在承受外界环境的风吹雨打日晒，建筑装饰在颜色上会与当时所用混凝土的颜色有所区别，呈灰白色。在近代文物建筑修复中，通常采用复合硅酸盐水泥、河沙与水混合而成的混凝土材料，但现有技术制作的混凝土，其矿物特征值与文物原物存在显著差异，导致与文物原物不够兼容；而且现有硅酸盐水泥的主要成分为硅酸三钙、铝酸三钙，而硅酸三钙、铝酸三钙水化硬化后存在干缩大的问题，与文物原物匹配较差；进一步地，普通硅酸盐水泥由于存在氧化铬等物质，硅酸盐水泥水化硬化后呈现偏蓝色，与文物原物的颜色存在明显区别。而且，硅酸盐水泥水化会生成氢氧化钙，氢氧化钙易与酸性物质(如酸雨)反应，因此其抗腐蚀性和耐久性相对较差，容易脱落与文物原物脱离。而采用粉煤灰、生石灰和水发生火山灰反应生成的材料的矿物特征值与文物原物存在差异，导致与文物原物不够兼容；干缩大，与文物原物匹配较差。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，确保修复的新材料干缩小，能够与文物原物形成良好的匹配；矿物特征值与文物原物相近，颜色与文物原物相近，达到与原文物兼容性好；同时，增强其抗腐蚀性和耐久性。
本发明的技术方案如下：提供一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其组成为：
固相：40wt％-50wt％，
水：50wt％-60wt％。
所述固相的组成为：
粉煤灰：18wt％-26wt％，
生石灰：8wt％-21wt％，
水洗中砂：45wt％-65wt％，
活性二氧化硅：2wt％-7wt％，
活性氧化钙：1wt％-6wt％。
活性氧化钙、活性二氧化硅和水反应，可快速生成水化硅酸钙、并硬化干缩形成硬化框架，所述生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与粉煤灰发生火山灰反应，缓慢生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙。缓慢生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙在硬化的框架内硬化干缩，最终形成混凝土材料。由于缓慢生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙硬化干缩受到了硬化框架的限制，干缩程度小，能够与文物原物形成良好的匹配。而且，活性氧化钙、活性二氧化硅的加入，提升了水化硅酸钙在混凝土中的比例，降低了水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙在混凝土中的比例，而水化硅酸钙自身的收缩率是小于水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙自身的收缩率，因此可以减少混凝土的干缩，形成的混凝土能够与文物原物形成良好的匹配。
进一步地，虽然在配方中添加了活性氧化钙和生石灰，但由活性氧化钙和生石灰生成的氢氧化钙与粉煤灰、活性氧化钙发生火山灰反应，氢氧化钙可以被消耗掉，因此采用本配方制得的材料，可有效增强其抗腐蚀性和耐久性。
进一步地，所述固相的组成为：
粉煤灰：19wt％-25wt％，
生石灰：9wt％-20wt％，
水洗中砂：50wt％-60wt％，
活性二氧化硅：3wt％-6wt％，
活性氧化钙：2wt％-5wt％
进一步地，所述固相的组成还包括：
硅酸：0.5wt％-1.5wt％，
碳酸氢钙：0.1wt％-0.5wt％，
二氧化钛：0.1wt％-0.5wt％。
所述硅酸与氢氧化钙生成水化硅酸钙，可加强混凝土材料的强度；所述碳酸氢钙和二氧化钛可用于调节混凝土的颜色，使混凝土颜色与文物原物颜色一致。
优选的，所述固相的组成为：
粉煤灰：25wt％，
生石灰：8wt％，
水洗中砂：59wt％，
活性二氧化硅：4wt％，
活性氧化钙：3wt％，
硅酸：0.6wt％，
碳酸氢钙：0.2wt％，
二氧化钛：0.2wt％。
进一步地，所述粉煤灰为一级粉煤灰。
进一步地，所述活性二氧化硅为无定型态纳米二氧化硅，所述无定型态纳米二氧化硅可在碱性条件下溶解。
进一步地，所述活性氧化钙为纳米氧化钙。
采用上述方案，本发明提供一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，通过活性二氧化硅、活性氧化钙与水之间快速生成水化硅酸钙并硬化干缩形成硬化框架，硬化框架可限制后期生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙的干缩，由于减小了干缩，能够文物原物形成的匹配性好。而且，活性氧化钙、活性二氧化硅的加入，提升了水化硅酸钙在混凝土中的比例，降低了水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙在混凝土中的比例，而水化硅酸钙自身的收缩率是小于水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙自身的收缩率，因此可以减少混凝土的干缩，形成的混凝土能够与文物原物形成良好的匹配。
附图说明
图1为文物原物和实施例中的材料组成。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
本发明提供一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其组成为：
固相：40wt％-50wt％，
水：50wt％-60wt％。
所述固相的组成为：
粉煤灰：25wt％，
生石灰：8wt％，
水洗中砂：59wt％，
活性二氧化硅：4wt％，
活性氧化钙：3wt％，
硅酸：0.6wt％，
碳酸氢钙：0.2wt％，
二氧化钛：0.2wt％。
所述粉煤灰为一级粉煤灰。
所述活性二氧化硅为无定型态纳米二氧化硅，所述无定型态纳米二氧化硅可在碱性条件下溶解。
所述活性氧化钙为纳米氧化钙。
请参阅图1从图中可以看出，文物原物的成分与实施例中的成分十分相近，与文物原物兼容性好。
活性氧化钙、活性二氧化硅和水反应，可快速生成水化硅酸钙并硬化干缩形成硬化框架，所述生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与粉煤灰发生火山灰反应，缓慢生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙。缓慢生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙在硬化的框架内硬化干缩，最终形成混凝土材料。由于缓慢生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙硬化干缩受到了硬化框架的限制，干缩程度小，能够与文物原物形成良好的匹配。而且，活性氧化钙、活性二氧化硅的加入，提升了水化硅酸钙在混凝土中的比例，降低了水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙在混凝土中的比例，而水化硅酸钙自身的收缩率是小于水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙自身的收缩率，因此可以减少混凝土的干缩，形成的混凝土能够与文物原物形成良好的匹配。
由活性氧化钙和生石灰生成的氢氧化钙与粉煤灰、活性氧化钙发生火山灰反应，氢氧化钙可以被消耗掉，因此采用本配方制得的材料，可有效增强其抗腐蚀性和耐久性。
综上所述，本发明提供一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，通过活性二氧化硅、活性氧化钙与水之间快速生成水化硅酸钙并硬化干缩形成硬化框架，硬化框架可限制后期生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙的干缩，由于减小了干缩，能够与文物原物形成良好的匹配。而且，活性氧化钙、活性二氧化硅的加入，提升了水化硅酸钙在混凝土中的比例，降低了水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙在混凝土中的比例，而水化硅酸钙自身的收缩率是小于水化铝酸钙、水化铁铝酸钙、水化硫铝酸钙自身的收缩率，因此可以减少混凝土的干缩，形成的混凝土能够与文物原物形成良好的匹配。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其特征在于，其组成为：
固相：40wt％-50wt％，
水：50wt％-60wt％；
所述固相的组成为：
粉煤灰：18wt％-26wt％，
生石灰：8wt％-21wt％，
水洗中砂：45wt％-65wt％，
活性二氧化硅：2wt％-7wt％，
活性氧化钙：1wt％-6wt％。
2.根据权利要求1所述的一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其特征在于，所述固相的组成为：
粉煤灰：19wt％-25wt％，
生石灰：9wt％-20wt％，
水洗中砂：50wt％-60wt％，
活性二氧化硅：3wt％-6wt％，
活性氧化钙：2wt％-5wt％。
3.根据权利要求1所述的一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其特征在于，所述固相的组成还包括：
硅酸：0.5wt％-1.5wt％，
碳酸氢钙：0.1wt％-0.5wt％，
二氧化钛：0.1wt％-0.5wt％。
4.根据权利要求3所述的一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其特征在于，所述固相的组成为：
粉煤灰：25wt％；
生石灰：8wt％；
水洗中砂：59wt％；
活性二氧化硅：4wt％；
活性氧化钙：3wt％，
硅酸：0.6wt％，
碳酸氢钙：0.2wt％，
二氧化钛：0.2wt％。
5.根据权利要求1所述的一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰。
6.根据权利要求1所述的一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其特征在于，所述活性二氧化硅为无定型态纳米二氧化硅，所述无定型态纳米二氧化硅可在碱性条件下溶解。
7.根据权利要求1所述的一种用于修复近代文物建筑装饰的泥灰，其特征在于，所述活性氧化钙为纳米氧化钙。
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