CN109704701B

CN109704701B - 一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆及其制备方法

Info

Publication number: CN109704701B
Application number: CN201910092735.4A
Authority: CN
Inventors: 卢俊龙; 张晨
Original assignee: Xian University of Technology
Current assignee: Xian University of Technology
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2039-01-30
Also published as: CN109704701A

Abstract

本发明公开了一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆，按质量百分比包括以下组分：氢氧化钙粉末50.2％‑54.4％、水43％‑45％、强度添加剂0.25‑1.25％、二氧化钛0.25‑1.25％、糯米粉2.1％‑2.3％，上述各组份质量百分比之和为100％。本发明还提供了一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆的制备方法，本发明制备的糯米灰浆，满足古建筑砌体结构对糯米灰浆的高强度要求。

Description

一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆及其制备方法

技术领域

本发明属于灰浆材料制备技术领域，具体涉及一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆，本发明还涉及该糯米灰浆的制备方法。

背景技术

糯米灰浆是中国古代建筑中常用的一项重要科技发明，在南北朝时期已经发展成为较为成熟的技术，在中国古代墓葬、城建和水利工程等领域有着广泛的应用。糯米灰浆可以有效提高灰浆的抗压强度，表面硬度以及耐水性。普通糯米灰浆制成的古建筑砌体结构，由于古建筑砌体结构本身动辄五六十米的高度，砖石结构整体性较差，古建筑砌体结构在地震作用下更容易发生破坏，因此古建筑砌体结构有别于城墙、房屋这种结构对糯米灰浆的强度有着更高的要求。但是普通的糯米灰浆本身存在收缩性较大、硬化过程中容易出现裂纹、早期强度较低等问题，显然无法满足古建筑砌体结构对糯米灰浆的高强度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆，满足古建筑砌体结构对糯米灰浆的高强度要求。

本发明的另一个目的是提供一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆的制备方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆，按质量百分比包括以下组分：氢氧化钙粉末50.2％-54.4％、水43％-45％、强度添加剂0.25-1.25％、二氧化钛0.25-1.25％、糯米粉2.1％-2.3％，上述各组份质量百分比之和为100％。

其中强度添加剂为明矾或硫酸铝。

本发明所采用的另一个技术方案是，一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1、称取原料

按质量百分比，分别称取氢氧化钙粉末50.2％-54.4％、水43％-45％、强度添加剂0.25-1.25％、二氧化钛0.25-1.25％、糯米粉2.1％-2.3％，上述各组份质量百分比之和为100％。

步骤2、制作糯米浆

将称取好的糯米粉和水倒入容器内混合均匀，以100-105℃对容器加热，加热持续0.5h-2h，在加热期间一直低速搅拌容器内液体，并且每隔10min向容器内加水保持混合物浓度不变，加热完毕后，将容器冷却至30-35℃，得到糯米浆；

步骤3、制作糯米灰浆

将称取好的氢氧化钙粉末、强度添加剂、二氧化钛与第2步得到的糯米浆混合均匀，倒入水泥胶砂搅拌机中高速搅拌15-20min，得到糯米灰浆；

步骤4、制作糯米灰浆实验试块

将步骤3得到的糯米灰浆倒入试模中，用一金属直尺沿着试模顶平面，从试模顶的一端，沿试模长度方向以割据动作向试模顶的另一端移动，金属尺的摆放方向与试模长度方向垂直，用金属直尺将试件表面抹平即可；

步骤5、养护

试件制作完成后，对试模进行标记，带试模放入养护室内养护，直到规定脱模时间20～24h脱模，脱模完毕后将试件放入养护室直至规定龄期60天，养护温度：(20±3)℃，养护相对湿度：(65±5)％。

步骤2中低速搅拌的转速为100-105r/min。

步骤3中高速搅拌的转速为500-1000r/min。

本发明的有益效果是，本发明制备的一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆，添加进了强度添加剂，可以有效地提高糯米灰浆的抗压强度、抗收缩性、耐久性和抗裂性，不仅可以用来进行古建筑的保护及修复加固，也可以用于任何对灰浆强度要求较高的砌体结构中，可以很大程度提高砌体结构的强度和抗震性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆，按质量百分比包括以下组分：氢氧化钙粉末50.2％-54.4％、水43％-45％、强度添加剂0.25-1.25％、二氧化钛0.25-1.25％、糯米粉2.1％-2.3％，上述各组份质量百分比之和为100％。

其中强度添加剂为明矾或硫酸铝。

上述用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1、称取原料

步骤2、制作糯米浆

步骤3、制作糯米灰浆

步骤4、制作糯米灰浆实验试块

步骤5、养护

步骤2中低速搅拌的转速为100-105r/min。

步骤3中高速搅拌的转速为500-1000r/min。

实施例1

按照质量百分比分别称取氢氧化钙粉末54.4％，水43％，硫酸铝0.25％，二氧化钛0.25％，糯米粉2.1％；将称取好的糯米粉和水倒入容器内混合均匀，以100℃对容器加热，加热持续0.5h，在加热期间一直低速搅拌，低速搅拌的转速为100r/min，并且每隔10min向容器内加水保持混合物浓度不变为5％，加热完毕后，将容器冷却至33℃，得到糯米浆；将称取好的氢氧化钙粉末、强度添加剂、二氧化钛与得到的糯米浆混合均匀，倒入水泥胶砂搅拌机中高速搅拌16min，高速搅拌的转速为875r/min，得到糯米灰浆；将得到的糯米灰浆倒入试模中，用一金属直尺沿着试模顶平面，从试模顶的一端，沿试模长度方向以割据动作向试模顶的另一端移动，金属尺的摆放方向与试模长度方向垂直，用金属直尺将试件表面抹平即可；试件制作完成后，对试模进行标记，带试模放入养护室内养护，直到规定脱模时间20h脱模，脱模完毕后将试件放入养护室直至规定龄期60天，养护温度为17℃、湿度为64％。

实施例2

按照质量百分比分别称取氢氧化钙粉末53.35％，水43.5％，明矾0.5％，二氧化钛0.5％，糯米粉2.15％；将称取好的糯米粉和水依次倒入容器内混合均匀，以102℃对容器加热，加热持续0.8h，在加热期间一直低速搅拌，低速搅拌的转速为103r/min，并且每隔10min向容器内加水保持混合物浓度不变为5％，加热完毕后，将容器冷却至32℃，得到糯米浆；将称取好的氢氧化钙粉末、强度添加剂、二氧化钛与得到的糯米浆混合均匀，倒入水泥胶砂搅拌机中高速搅拌18min，高速搅拌的转速为750r/min，得到糯米灰浆，将得到的糯米灰浆倒入试模中，用一金属直尺沿着试模顶平面，从试模顶的一端，沿试模长度方向以割据动作向试模顶的另一端移动，金属尺的摆放方向与试模长度方向垂直，用金属直尺将试件表面抹平即可；试件制作完成后，对试模进行标记，带试模放入养护室内养护，直到规定脱模时间23h脱模，脱模完毕后将试件放入养护室直至规定龄期60天，养护温度为19℃、湿度为60％。

实施例3

按照质量百分比分别称取氢氧化钙粉末52.3％，水44％，明矾0.75％，二氧化钛0.75％，糯米粉2.2％；将称取好的糯米粉和水依次倒入容器内混合均匀，以103℃对容器加热，加热持续1.2h，在加热期间一直低速搅拌，低速搅拌的转速为104r/min，并且每隔10min向容器内加水保持混合物浓度不变为5％，加热完毕后，将容器冷却至30℃，得到糯米浆；将称取好的氢氧化钙粉末、强度添加剂、二氧化钛与得到的糯米浆混合均匀，倒入水泥胶砂搅拌机中高速搅拌15min，高速搅拌的转速为500r/min，得到糯米灰浆，将得到的糯米灰浆倒入试模中，用一金属直尺沿着试模顶平面，从试模顶的一端，沿试模长度方向以割据动作向试模顶的另一端移动，金属尺的摆放方向与试模长度方向垂直，用金属直尺将试件表面抹平即可；试件制作完成后，对试模进行标记，带试模放入养护室内养护，直到规定脱模时间21h脱模，脱模完毕后将试件放入养护室直至规定龄期60天，养护温度为21℃、湿度为67％。

实施例4

按照质量百分比分别称取氢氧化钙粉末51.25％，水44.5％，明矾1％，二氧化钛1％，糯米粉2.25％；将称取好的糯米粉和水依次倒入容器内混合均匀，以101℃对容器加热，加热持续1.7h，在加热期间一直低速搅拌，低速搅拌的转速为105r/min，并且每隔10min向容器内加水保持混合物浓度不变为5％，加热完毕后，将容器冷却至35℃，得到糯米浆；将称取好的氢氧化钙粉末、强度添加剂、二氧化钛与得到的糯米浆混合均匀，倒入水泥胶砂搅拌机中高速搅拌20min，高速搅拌的转速为900r/min，得到糯米灰浆，将得到的糯米灰浆倒入试模中，用一金属直尺沿着试模顶平面，从试模顶的一端，沿试模长度方向以割据动作向试模顶的另一端移动，金属尺的摆放方向与试模长度方向垂直，用金属直尺将试件表面抹平即可；试件制作完成后，对试模进行标记，带试模放入养护室内养护，直到规定脱模时间22h脱模，脱模完毕后将试件放入养护室直至规定龄期60天，养护温度为22℃、湿度为63％。

实施例5

按照质量百分比分别称取氢氧化钙粉末50.2％，水45％，明矾1.25％，二氧化钛1.25％，糯米粉2.3％；将称取好的糯米粉和水依次倒入容器容器内混合均匀，以105℃对容器加热，加热持续2h，在加热期间一直低速搅拌，低速搅拌的转速为102r/min，并且每隔10min向容器内加水保持混合物浓度不变为5％，加热完毕后，将容器冷却至31℃，得到糯米浆；将称取好的氢氧化钙粉末、强度添加剂、二氧化钛与得到的糯米浆混合均匀，倒入水泥胶砂搅拌机中高速搅拌17min，高速搅拌的转速为1000r/min，得到糯米灰浆，将得到的糯米灰浆倒入试模中，用一金属直尺沿着试模顶平面，从试模顶的一端，沿试模长度方向以割据动作向试模顶的另一端移动，金属尺的摆放方向与试模长度方向垂直，用金属直尺将试件表面抹平即可；试件制作完成后，对试模进行标记，带试模放入养护室内养护，直到规定脱模时间24h脱模，脱模完毕后将试件放入养护室直至规定龄期60天，养护温度为23℃、湿度为70％。

对本发明实施例1—5的制备方法制备的高强度糯米灰浆和不添加强度添加剂的普通糯米浆的抗压强度进行检测，检测结果如下表1所述：

表1

由表1可知由本发明制备得到的5个不同实施例的高强度糯米灰浆在养护时间60天后的抗压强度相比普通糯米浆在养护时间60天后的抗压强度提高幅度大，这主要是由于二氧化钛颗粒细小，将二氧化钛添加进糯米浆中，使得制成的糯米浆试块更加致密，试块表面强度增大，而且当二氧化钛颗粒充足时，二氧化钛颗粒与纳米级碳酸钙颗粒结合更加紧密，制成的糯米灰浆粘接能力更强，从而糯米灰浆的抗压强度得以大幅提高。

本发明一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆，一方面通过添加明矾、硫酸铝来增加糯米灰浆的抗压强度，另一方面通过添加二氧化钛，利用二氧化钛本身颗粒小、分散性良好提高糯米灰浆的致密性，从而来进一步提高糯米灰浆的抗压强度；由于二氧化钛颗粒粒径为纳米级大小，二氧化钛加入糯米灰浆后，二氧化钛、糯米浆，以及氢氧化钙粉末在糯米浆中得到的纳米级碳酸钙颗粒，三者接触面积大，互相包裹，使得制成的糯米灰浆致密性高，抗压强度得到极大提高，同时二氧化钛的杀菌作用可以增加灰浆的耐久性，进一步提高建筑物的使用寿命。本发明采用二氧化钛和明矾、硫酸铝作为添加剂制作糯米灰浆，用于对糯米灰浆要求比较高的砌体结构中，提高建筑物的强度和抗震性能。

Claims

1.一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、称取原料

按质量百分比，分别称取氢氧化钙粉末50.2％-54.4％、水43％-45％、强度添加剂0.25-1.25％、二氧化钛0.25-1.25％、糯米粉2.1％-2.3％，上述各组份质量百分比之和为100％；

步骤2、制作糯米浆

步骤3、制作糯米灰浆

步骤4、制作糯米灰浆实验试块

步骤5、养护

试件制作完成后，对试模进行标记，带试模放入养护室内养护，直到规定脱模时间20～24h脱模，脱模完毕后将试件放入养护室直至规定龄期60天，养护温度：(20±3)℃，养护相对湿度：(65±5)％；

所述强度添加剂为明矾或硫酸铝。

2.根据权利要求1所述的一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆的制备方法，其特征在于：所述步骤2中低速搅拌的转速为100-105r/min。

3.根据权利要求1所述的一种用于古建筑砌体结构的高强度糯米灰浆的制备方法，其特征在于：所述步骤3中高速搅拌的转速为500-1000r/min。