CN112142424A - 一种纤维糯米复合灰浆液及其制备和裂缝修复方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种纤维糯米复合灰浆液及其制备和裂缝修复方法，原材料为：生石灰、糯米粉、水、玄武岩纤维、硅粉、环氧树脂、固化剂、除菌剂及色素，所述的除菌剂由艾叶、连翘、檀香中的一种或组合构成，所述艾叶、连翘、檀香烘干后碾碎成粉末。同时该纤维糯米复合灰浆液的制备和用于裂缝修补，能实现较好的恢复能力，针对现有技术中的“工艺繁冗、收缩开裂、强度偏低”的问题加以改进和完善。

Description

一种纤维糯米复合灰浆液及其制备和裂缝修复方法
技术领域
本发明涉及建筑结构施工领域，尤其涉及古建筑结构砌筑用的一种纤维糯米复合灰浆液及其制备方法，该糯米灰浆液可应用于古建筑结构的砌筑或修复，同时能用于既有建筑物的裂缝的修补。
背景技术
古代劳动人民为使砖墙稳定，联成整体，除了改进砌砖合理搭接外，最初采用泥浆垫平砖缝，东汉时期逐步采用石灰浆作粘结料，到宋代才较普遍用石灰，明代才更广泛用石灰浆砌墙，清代则对于重要工程如宫殿建筑用纯灰浆，次者用石灰砂浆，再次者用灰砂黄土的混合灰泥。
与普通的灰浆或灰泥同时发展的，就是掺合有机材料的石灰胶泥。当石灰应用于建筑工程之后，有机与无机材料复合使用的技术有了更进一步的发展，诸如桐油石灰、糯米汁石灰等，特别是糯米石灰，自唐宋以后更是常常用于建筑工程中。
鉴于文物保护修复对传统技艺的优先选择，加之现代水泥基材料在文物保护修复工程中的局限性，在剖析传统糯米灰浆的科学性之后，为满足工程应用的要求，在保证其化学成分与传统糯米灰浆相接近的前提下，有必要针对其“工艺繁冗、收缩开裂、强度偏低”的问题加以改进和完善；同时在对裂缝的修补中，存在修补不完善，后续需要重新再次修复的问题。
发明内容
本发明提供了一种古建筑结构砌筑用的纤维糯米复合灰浆液及其制备和修复裂缝方法，可应用于古建筑结构的砌筑或裂缝修复。
为实现上述目的，采用的技术方案如下：
一种纤维糯米复合灰浆液，以重量配比的组分组成计，原材料为：生石灰粉222-250份，糯米粉10-15份，水335-478份，玄武岩纤维5.78-8.67份，硅粉0.4-0.6份。
为了增强纤维糯米复合灰浆液的防水隔水性能，同时增强其强度连接性能，在纤维糯米复合灰浆液组分中还可以添加环氧树脂，固化剂；
糯米粉按以下步骤制备：
步骤（1）预浸泡：将糯米和水按质量比为1:7-10的比例浸泡数10-12个小时后，取出糯米沥干水分备用，所述水的温度是15-25℃或者室温温度，所述的水温切勿超过30度；
步骤（2）真空烘干：将浸泡后的糯米在60-100Pa的真空度下真空干燥1-2小时；
步骤（3）冷却冻结：将烘干的糯米冷却至15℃以下后放入-10℃以下的冷冻室冷冻3-4小时；
步骤（4）压碎：直接将冻结的糯米颗粒在碾压机上压碎，冻结后的糯米颗粒在被冻结状态下碾压，其冻结的状态下脆性大，更易被碾碎，且破碎后的颗粒棱角分明，表面积更大，能在后期的制备糯米浆液时更加的浓稠更加具备粘性；
步骤（5）蒸制：将压碎后的糯米在蒸箱内蒸制10-13分钟后取出，然后放入真空环境下干燥3-4个小时；
步骤（6）粉碎：将干燥后的糯米粉在进一步粉碎，粉碎后过60-70目筛；
步骤（7）：烘干：将粉碎后的糯米粉在80-90℃烘干3-5小时得到糯米粉。
优选的，原料中还包括除菌剂，由艾叶、连翘、檀香中的一种或组合构成，所述艾叶、连翘、檀香烘干后碾碎成粉末，添加到浆液中。
优选的，原料中糯米粉还可以采用粘米粉，或者粘米粉和糯米粉的混合。
优选的，原料中还包括色素，所述的色素颜色和缝隙所处位置的构筑物表面颜色一致。
所述的除菌剂为0.1份；所述的色素为0.2份。
上述纤维糯米复合灰浆液中，生石灰粉末（CaO、MgO、SiO2）的纯度≥89.8％。
上述纤维糯米复合灰浆液中，糯米粉中支链淀粉含量≥90％，0.5mm筛孔余留量0.1%，0.25mm筛孔余留量2.2%，0.1mm筛孔余留量64.8%，0.075mm筛孔余留量23.7%，小于0.075mm筛孔余留量9.2%。
上述纤维糯米复合灰浆液中，优先选用由如下重量配比的组分组成：生石灰粉222份，糯米粉10份，水335份，玄武岩纤维5.78份，硅粉0.4份。
一种纤维糯米复合灰浆液的制备方法：按上述组分，首先加热水，使水温高于80℃，再加入糯米粉，保持温度不低于80℃，搅拌40分钟，然后加入生石灰粉拌匀，不小于30s，接着加入玄武岩纤维、硅粉拌匀，不小于3min，保持稠度至33～34mm，最后加入环氧树脂、固化剂和色素搅拌均匀即可。
一种利用纤维糯米复合灰浆液修复裂缝的方法，沿裂缝周边挖深度2-3mm，宽度宽于裂缝4-5mm的凹槽，清除槽内的灰尘，将纤维糯米复合灰浆液灌注于裂缝内，灌注的高度和凹槽底面齐平，等待一个小时后，在凹槽内覆盖一层尼龙布或者纱布或者其他柔软且具备一定强度韧性的覆盖物，接着在灌注纤维糯米复合灰浆液直至溢出裂缝采取抹平工具抹平表面，最后在其表面涂抹一层环氧树脂胶即可。
其中，所述的尼龙布或者纱布或者覆盖物，需在环氧树脂内浸渍后再在现场使用。
优选的，在裂缝处开槽后，凹槽内与浆液接触的表面开设横纵的小坑槽，深度为0.1-0.3mm，用于增强连接性能。
优选的，灌注砂浆前，凹槽的底面上，沿裂缝延伸两侧均匀设置小孔，采用U形钢钉钉紧裂缝两侧，钢钉的设置与裂缝延伸方向垂直，通过钢钉的牵拉力阻止裂缝的延伸。
优选的，设置钢钉后，在钢钉设置的小孔内灌注环氧树脂，增强钢钉和构筑物的连接强度。
优选的，所述的U形钢钉，两侧边上还设置有倒刺，倒刺的长度是侧边长度的1/3-1/5，倒刺的与侧边的倾角为15-30度，倒刺设置在小孔内防止两侧边从小孔内滑出，增大与构筑物的连接强度和牢固性。
优选的，所述的U形钢钉两侧边上还设置有倒刺，所述的倒刺设置至少2个，且其沿侧边轴线分布，或者其沿侧边的外侧上下均匀分布，或者倒刺设置上下多层，且沿侧边轴线分布设置。
进一步的，为了增强U形钢钉和纤维糯米复合灰浆液的紧密联系，在所述的U形钢钉侧边设置环形套环，所述的环形套环设置在U形钢钉和倒刺的夹角位置处，且所述的环形套环上连接的细长丝，所述的环形套环和细长丝材质选择为塑料或树脂；细长丝和环形套环一体成型，可见环形套环从U形钢钉的侧边底部套进，再灌注环氧树脂或纤维糯米复合灰浆液后，细长丝能被浇筑形成树根状结构，进一步的增强了连接强度。
进一步的，在U形钢钉的中间位置也设置带有细长丝的环形套环。
进一步的，在所述的细长丝上设置有细小的倒刺，这样能进一步的增加连接强度。
本发明古建筑结构砌筑用的一种纤维糯米复合灰浆液，制备方法可操作，解决了传统材料制备工艺繁冗、收缩开裂、强度偏低的问题，保证了装修的可复原性，为古建筑的保护和维修提供了一种新型的砌筑或嵌补材料。
附图说明
图1为本申请的纤维糯米复合灰浆液修复裂缝方法示意图。
附图说明：1，构筑物； 2，尼龙布或者纱布或者覆盖物；3. 纤维糯米复合灰浆液；4. U形钢钉；5. 环形套环；6.结构裂缝；7. 细长丝；8. 倒刺；9. 环氧树脂。
具体实施方式
实例1
一种纤维糯米复合灰浆液中，包括如下重量配比的组分组成：生石灰粉222份，糯米粉10份，水335份，玄武岩纤维5.78份，硅粉0.4份。称取335份水，煮沸，保持水温高于80℃，称取10份糯米粉置于锅中，不断搅拌40分钟，缓慢加入222份纯度为89.8%的生石灰拌匀，加入玄武岩纤维5.78份，硅粉0.4份，以1500rpm的速度搅拌3min，直至灰浆拌和均匀，得到复合糯米灰浆液。
本实例中，试件28天抗压强度2.67MPa、抗折强度1.76MPa、收缩率3.05%，60天抗压强度3.51MPa、抗折强度2.05MPa、收缩率4.0%。

Claims (9)

1.一种纤维糯米复合灰浆液，以重量配比的组分组成计，原材料为：生石灰粉222-250份，糯米粉10-15份，水335-478份，玄武岩纤维5.78-8.67份，硅粉0.4-0.6份，所述的原材料中还添加环氧树脂、固化剂、除菌剂，所述的除菌剂由艾叶、连翘、檀香中的一种或组合构成，所述艾叶、连翘、檀香烘干后碾碎成粉末，所述的环氧树脂和固化剂分别为0.2份，所述的除菌剂为0.1份；还包括0.2份色素。
2.权利要求1所述的纤维糯米复合灰浆液，所述的糯米粉按以下步骤制备：
步骤（1）预浸泡：将糯米和水按质量比为1:7-10的比例浸泡数10-12个小时后，取出糯米沥干水分备用，所述水的温度是15-25℃或者室温温度，所述的水温切勿超过30度；
步骤（2）真空烘干：将浸泡后的糯米在60-100Pa的真空度下真空干燥1-2小时；
步骤（3）冷却冻结：将烘干的糯米冷却至15℃以下后放入-10℃以下的冷冻室冷冻3-4小时；
步骤（4）压碎：直接将冻结的糯米颗粒在碾压机上压碎，冻结后的糯米颗粒在被冻结状态下碾压，其冻结的状态下脆性大，更易被碾碎，且破碎后的颗粒棱角分明，表面积更大，能在后期的制备糯米浆液时更加的浓稠更加具备粘性；
步骤（5）蒸制：将压碎后的糯米在蒸箱内蒸制10-13分钟后取出，然后放入真空环境下干燥3-4个小时；
步骤（6）粉碎：将干燥后的糯米粉在进一步粉碎，粉碎后过60-70目筛；
步骤（7）：烘干：将粉碎后的糯米粉在80-90℃烘干3-5小时得到糯米粉。
3.根据权利要求1所述的纤维糯米复合灰浆液，其特征在于：所述糯米粉中支链淀粉含量≥90％，0.5mm筛孔余留量0.1%，0.25mm筛孔余留量2.2%，0.1mm筛孔余留量64.8%，0.075mm筛孔余留量23.7%，小于0.075mm筛孔余留量9.2%。
4.一种如权利要求1所述的纤维糯米复合灰浆液的制备方法，其特征在于：首先加热水，使水温高于80℃，再加入糯米粉，保持温度不低于80℃，搅拌40分钟，然后加入生石灰粉拌匀，不小于30s，接着加入玄武岩纤维、硅粉拌匀，不小于3min，保持稠度至33～34mm，最后加入环氧树脂、固化剂和色素搅拌均匀。
5.一种利用权利要求1-3任一项所述的纤维糯米复合灰浆液修复裂缝的方法，特征在于：沿裂缝周边挖深度2-3mm，宽度宽于裂缝4-5mm的凹槽，清除槽内的灰尘，将纤维糯米复合灰浆液灌注于裂缝内，灌注的高度和凹槽底面齐平，等待一个小时后，在凹槽内覆盖一层尼龙布或者纱布或者其他柔软且具备一定强度韧性的覆盖物，接着再灌注纤维糯米复合灰浆液直至溢出裂缝，采取抹平工具抹平表面，最后在其表面涂抹一层环氧树脂胶即可；
所述的尼龙布或者纱布或者覆盖物需在环氧树脂内浸渍后再在现场使用；
在裂缝处开槽后，凹槽内与浆液接触的表面开设横纵的小坑槽，深度为0.1-0.3mm，用于增强连接性能；灌注砂浆前，凹槽的底面上，沿裂缝延伸两侧均匀设置小孔，采用U形钢钉钉紧裂缝两侧，钢钉的设置与裂缝延伸方向垂直，通过钢钉的牵拉力阻止裂缝的延伸。
6.根据权利要求5所述的纤维糯米复合灰浆液修复裂缝的方法，其特征在于，设置钢钉后，在钢钉设置的小孔内灌注环氧树脂。
7.根据权利要求5所述的纤维糯米复合灰浆液修复裂缝的方法，其特征在于，所述的U形钢钉两侧边上还设置有倒刺，倒刺的长度是侧边长度的1/3-1/5，倒刺的与侧边的倾角为15-30度。
8.根据权利要求5所述的纤维糯米复合灰浆液修复裂缝的方法，其特征在于，所述的U形钢钉两侧边上还设置有倒刺，所述的倒刺设置至少2个，且其沿侧边轴线分布，或者其沿侧边的外侧上下均匀分布，或者倒刺设置上下多层，且沿侧边轴线分布设置。
9.根据权利要求8所述的纤维糯米复合灰浆液修复裂缝的方法，其特征在于，在所述的U形钢钉侧边设置环形套环，所述的环形套环设置在U形钢钉和倒刺的夹角位置处，且所述的环形套环上连接有细长丝，所述的环形套环和细长丝材质选择为塑料或树脂；所述的细长丝和环形套环一体成型，所述的环形套环从U形钢钉的侧边底部套进，在灌注环氧树脂或纤维糯米复合灰浆液后，细长丝能被浇筑形成树根状结构；在所述的U形钢钉的中间位置也设置带有细长丝的环形套环；所述的细长丝上设置有细小的倒刺。
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