CN113203845A - 高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，包括如下施工步骤：收据收集、信息数据分析、确定制备方案、模具制作、肌理与调色、加工制作、脱模、养护、施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接与卯榫技术。

Description

高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程

技术领域

本发明属于岩土遗址保护技术领域，确切地说是高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应 用工艺流程。

背景技术

高强无机纤维材料，填补了国内遗址保护展示无机材料研究空白，试点应用 于若干遗址保护和展示利用工作。为让高强无机纤维材料在遗址保护和展示方面 进一步发挥优势与作用，促进遗址保护与文旅事业高度融合，在技术层面和实际 应用层面上作进一步研究、分析和探索，总结经验，凝练技术与方法，提升研究 成果在遗址可持续发展方面应用推广水平与能力。

高强无机纤维材料，填补了国内遗址保护展示无机材料研究空白，试点应用于若干遗址 保护和展示利用工作。为让高强无机纤维材料在遗址保护和展示方面进一步发挥优势与作用， 促进遗址保护与文旅事业高度融合，在技术层面和实际应用层面上作进一步研究、分析和探 索，总结经验，凝练技术与方法，提升研究成果在遗址可持续发展方面应用推广水平与能力。

当前国家对于大遗址保护展示工作空前重视，国内对于大遗址保护展示材料与文旅融合 方面的研究内容甚少，亟需研究针对不同文物对象特别是大遗址的的保护展示利用材料，保 护展示利用工作要适应不同地域、不同环境、不同类型、不同文化内涵的保护展示利用需求， 学术与市场需求迫切，课题紧迫性与必要性充足。

在当前文旅融合的时代背景下，从应用广度和深度层面，进一步改良提升，高强无机纤 维材料在遗址保护应用，利用自身仿真性和可塑性强的特点，广泛应用于遗址本体复原展示、 可移动文物复制、博物馆建设及展陈等遗址展示利用的多个方面。

随着公众对文化生活需求的不断增强，对于遗址保护展示效果的要求日益提高，亟需科 学、合理、安全、有效的展示利用手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是主要文物被植物、雨水冲蚀。生物病害，此类病害主要包括 两类。第一类为植物病害，现状遗址本体处生长较多经济性果树。伴随这些果树的生长发育， 其根系直接作用于墙体，使其松散分离，形成大量裂隙，加速了水土流失。第二类是生物巢 穴病害，该类病害导致夯土结构疏松，加剧了其它病害的侵害程度与速度。雨水冲蚀，由于 墙体面层缺少草皮覆盖，伴随水分逐步渗透墙体，墙体受雨水渗透所导致的冬夏冻融循环、 水分蒸发等作用，土层中盐分等物质不断出现结晶、再次结晶的循环，墙体强度受到削弱， 墙体逐渐开始疏松，目前墙体的面层均出现不同程度凹陷、粉化，正是这种现象的特征。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：包括如下施工步骤：

步骤1：收据收集：针对不同保护对象，开展充分的现场调研及必要的信息收集工作， 在现场选取体现文物原真性及价值的区域，并提取样本，获取信息数据；

步骤2：信息数据分析：对获取的信息数据进行土体的主要成分分析、考古剖面包含物 确认、土体含水率检测、土体孔隙率及粒子密度检测、土体及包含物Lab色品检测、古剖面 形态扫描及建模数据分析，获取分析后数据；

步骤3：确定制备方案：依据分析后数据，根据不同保护对象的特征、展示利用需求， 考虑环境因素的影响，有针对性的确定制备方案；

步骤4：模具制作：依据确定制备方案选取工艺师雕刻修整模具，成型；

步骤5：肌理与调色：对模具进行效果调整，制作过程中所用的颜色主要是用天然的石 粉石渣调色，颜色自然朴实，持久不褪色，如表面需加点缀效果，应根据文物本体的特征进 行调整，确保达到文物保护与利用、展示的目的。

步骤6：加工制作：包括如下如下流程将高强无机纤维材料可视面箭射入模厚度2—3毫 米，背面采用玻璃纤维增强材料，过多层湿作业流程，融合、制作高强、超薄、轻质保护材 料，通过模具，实现保护材料表面的不同的质感效果；

步骤7：脱模：可视面修正清理，表面封护，防水处理，包装；

步骤8：养护：养护期不低于18天。

步骤9：施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接技术、卯榫技术。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

所述的土体的主要成分分析为土体的主要成分分析主要采用X光衍射及XRFS分析，确认 其主要所含的矿物成分，必要时采用电子扫描显微镜对其微观形貌进行分析；所述的考古剖 面包含物确认为主要通过对剖面中考古剖面进行包含物的物种进行分析确认，例如瓦砾、陶 片、瓷片、碎砖、木片、灰坑等进行确认，初步估算其分布的面积、体量等，并通过拍照留 存信息。

所述的土体含水率检测为土体含水率检测可在实验室内完成，亦可采用便携式土壤含水 率测试仪在现场检测，其数据更加接近真实数据；所述的土体孔隙率及粒子密度检测为采用 封蜡法对土体孔隙率进行测定，或采用KBD-600J土壤孔隙率、粒子密度测定仪进行检测分析， 甚至可以采用三维扫描的方式对其孔隙率和粒子密度进行检测分析。

所述的土体及包含物Lab色品检测为采用便携式色度仪对考古剖面颜色进行检测，确认 其颜色的Lab的值，为后期模拟复原提供重要参数，亦可以采用三维扫描的方式确认其色度； 所述的古剖面形态扫描及建模数据分析为采用三维扫描仪对考古剖面进行扫描，将其表面形 态、曲面分部进一步建模和数据分析，并对考古剖面各遗存点的位置、区域形态、面积的数 据整理出来，用作修正后期表面处理。

所述的模具制作用硅胶在已固定好的原始基底制作模具或利用雕刻机刻制模具。

所述的肌理与调色为确保效果，在加工前需先制做小样，看效果。

所述的施工保证安装的牢固性、防水防腐性、外面效果、安全性、隐蔽部分处理、排水 性、接缝处理、资料收集整理和交验。

所述的高强无机纤维材料为石英、钾长石、钠长石、磷镁铝石，其中主要成分Na2O为 0.7份，MgO为2.2份，Al2O3为21.2份，SiO2为28.3份，SO3为9.7份，K2O为1.5份， CaO为27.6份，Fe2O3为7.3份。

所述的高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石，其中主要成分Na2O为0.7份， MgO为4.1份，Al2O3为16.3份，SiO2为38.1份，SO3为7.1份，K2O为1.6份，CaO为24.2 份，Fe2O3为6.3份。

所述的高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石、硅酸铝，其中主要成分Na2O 为0.1份，MgO为1.6份，Al2O3为12.1份，SiO2为12.2份，SO3为5.7份，K2O为1.1份， CaO为62.4份，Fe2O3为3.5份。

本材料创新性的满足了保护展示利用工作要适应不同地域、不同环境、不同类型、不同 文化内涵的需求；本材料生产材料全部采用天然矿物质，无化学有毒成分添加，经环测评估， 对遗址本体和周边环境无任何负面作用；能解决文物本体的保护，形成一层高强保护层面， 而不直接干预本体；利用天然矿物质溶和形成，达到绿色、环保，并可循环利用；实现文物 保护从化学保护向物理保护推广；保护成本较低，社会效益较高。

本材料所形成的保护层具有一定的可逆性、耐候性、可塑性，能根据不同的保护对象选 择效果和肌理。在保护的基础上，进一步满足展示利用的要求，符合各项技术指标的质感和 肌理都是文物保护复制、仿制的最佳选择，符合当前文旅融合背景下的文物保护技术发展的 趋势。

本材料的安全性能极高。制作材料绿色、环保、安全。利用这种材料制作的保护层不直 接干预文物本体，对文物本体无任何的破坏影响，不影响文物的安全。本材料制作的产品还 具备为文物本体或赋存环境加固支撑的功能，可以制作成防止文物本体坍塌的保护层或某种 结构支撑构件，既起到了保证文物安全的作用，也做到了与文物周边环境的相协调。

在当前文旅融合的时代背景下，从应用广度和深度层面，进一步改良提升，高强无机纤 维材料在遗址保护应用，利用自身仿真性和可塑性强的特点，广泛应用于遗址本体复原展示、 可移动文物复制、博物馆建设及展陈等遗址展示利用的多个方面。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施例的结构框图。

图2为本发明的第1矿物原料X-射线衍射分析结果。

图3为本发明的第2矿物原料X-射线衍射分析结果。

图4为本发明的第3矿物原料X-射线衍射分析结果。

图5为本发明的第4矿物原料X-射线衍射分析结果。

图6为本发明的第5矿物原料X-射线衍射分析结果。

图7为本发明的第6矿物原料X-射线衍射分析结果。

图8为本发明的第7矿物原料X-射线衍射分析结果。

图9为本发明的第8矿物原料X-射线衍射分析结果。

图10为本发明的第9矿物原料X-射线衍射分析结果。

图11为本发明的第10矿物原料X-射线衍射分析结果。

图12为本发明的第11矿物原料X-射线衍射分析结果。

图13为本发明的第12矿物原料X-射线衍射分析结果。

图14为本发明的第13矿物原料X-射线衍射分析结果。

图15为本发明的第14矿物原料X-射线衍射分析结果。

图16为本发明的第15矿物原料X-射线衍射分析结果。

图17为本发明的第16矿物原料X-射线衍射分析结果。

图18为本发明的第20矿物原料X-射线衍射分析结果。

图19为本发明的第9矿物原料红外光谱分析结果。

图20为本发明的第12矿物原料红外光谱分析结果。

图21为本发明的第10矿物原料红外光谱分析结果。

图22为本发明的第18矿物原料红外光谱分析结果。

图23为本发明的第21矿物原料红外光谱分析结果。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

具体实施例1：

参见图1可知，本发明步骤1：收据收集：针对不同保护对象，开展充分的现场调研及 必要的信息收集工作，在现场选取体现文物原真性及价值的区域，并提取样本，获取信息数 据；

步骤2：信息数据分析：对获取的信息数据进行土体的主要成分分析、考古剖面包含物 确认、土体含水率检测、土体孔隙率及粒子密度检测、土体及包含物Lab色品检测、古剖面 形态扫描及建模数据分析，获取分析后数据；

步骤3：确定制备方案：依据分析后数据，根据不同保护对象的特征、展示利用需求， 考虑环境因素的影响，有针对性的确定制备方案；

步骤4：模具制作：依据确定制备方案选取工艺师雕刻修整模具，成型；

步骤5：肌理与调色：对模具进行效果调整，制作过程中所用的颜色主要是用天然的石 粉石渣调色，颜色自然朴实，持久不褪色，如表面需加点缀效果，应根据文物本体的特征进 行调整，确保达到文物保护与利用、展示的目的。

步骤6：加工制作：包括如下如下流程将高强无机纤维材料可视面箭射入模厚度2—3毫 米，背面采用玻璃纤维增强材料，过多层湿作业流程，融合、制作高强、超薄、轻质保护材 料，通过模具，实现保护材料表面的不同的质感效果；

步骤7：脱模：可视面修正清理，表面封护，防水处理，包装；

步骤8：养护：养护期不低于18天。

步骤9：施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接与包括技术、卯榫技术。

具体实施例2：

信息数据分析：对获取的信息数据进行土体的主要成分分析、考古剖面包含物确认、土 体含水率检测、土体孔隙率及粒子密度检测、土体及包含物Lab色品检测、古剖面形态扫描 及建模数据分析，获取分析后数据；所述的土体的主要成分分析为土体的主要成分分析主要 采用X光衍射及XRFS分析，确认其主要所含的矿物成分，必要时采用电子扫描显微镜对其微 观形貌进行分析；所述的考古剖面包含物确认为主要通过对剖面中考古剖面进行包含物的物 种进行分析确认，例如瓦砾、陶片、瓷片、碎砖、木片、灰坑等进行确认，初步估算其分布 的面积、体量等，并通过拍照留存信息，土体含水率检测为土体含水率检测可在实验室内完 成，亦可采用便携式土壤含水率测试仪在现场检测，其数据更加接近真实数据；所述的土体 孔隙率及粒子密度检测为采用封蜡法对土体孔隙率进行测定，或采用KBD-600J土壤孔隙率、 粒子密度测定仪进行检测分析，甚至可以采用三维扫描的方式对其孔隙率和粒子密度进行检 测分析，土体及包含物Lab色品检测为采用便携式色度仪对考古剖面颜色进行检测，确认其 颜色的Lab的值，为后期模拟复原提供重要参数，亦可以采用三维扫描的方式确认其色度； 所述的古剖面形态扫描及建模数据分析为采用三维扫描仪对考古剖面进行扫描，将其表面形 态、曲面分部进一步建模和数据分析，并对考古剖面各遗存点的位置、区域形态、面积的数 据整理出来，用作修正后期表面处理。

具体实施例3：

本发明高强无机纤维材料的物理特性；

实验样品选取与编号：

高强无机纤维材料组成包括各种天然矿物原料、粘合剂、柔性纤维材料(玻璃纤维、纤 维网)、添加剂等，根据不同的保护对象及制作要求，调整以矿物骨料、纤维材料、粘合剂 及添加剂的配比，形成高强无机纤维材料。

针对物理特性实验选取各类原料8种，高强无机纤维材料试样5块，骨质试样2个，瓦 当试样4片，开展成份、结构和物理化学性能表征，尝试对高强无机纤维材料的配方进行拟 合复原，论证高强无机纤维材料相关工艺和相关参数。

按照各类检测方法及工程试验法的要求，对试样进行切割、研磨、压片、抛光、粉碎等 处理。

具体名单为：第1矿物原料、第2矿物原料、第3矿物原料、第4矿物原料、第5矿物 原料、第6矿物原料、第7矿物原料、第8矿物原料、第9高强无机纤维材料试样、第10高 强无机纤维材料试样、第11高强无机纤维材料试样、第12高强无机纤维材料试样、第13高 强无机纤维材料试样、第14高强无机纤维材料试样、第15高强无机纤维材料试样、第16骨 质试样、第17骨质试样、第18瓦当试样、第19瓦当试样、第20瓦当试样、第21瓦当试样。

具体实施例4：

X-射线荧光分析(XRF)

采用德国Bruker公司PUMAS2型X-射线荧光仪，测定条件：Ag靶X光管，管压50kV，管流2mA，测量时间为300s，测量环境为真空。XRF测试结果见表1X-射线荧光分析结果(Wt％)。

表1 X-射线荧光分析结果(Wt％)

由分析结果可知1、3、5、6、8号矿物原料的主要元素为Si、Al、Na、K，应当是长石 类矿物，利用这些原料粒径和微量成份不同可以调整合成产物的强度与颜色，满足高强无机纤维材料试样的需求，是制备高强无机纤维材料试样的主料。

2号矿物原料的主要元素是Ca、Al、Si、S，与铝酸钙-硫铝酸钙水泥成份相似，是主要 的胶凝材料。

4号矿物原料的主量元素是Mg、Al、Si、Ca、Fe，可能是辉石类矿物，可提高高强无机纤维材料的早期胶结强度。

7号矿物原料的主量元素是Ca、Si，可能是硅质石灰岩，可在一定程度上替代高硅类原 料，降低制作成本。

9号试样包含红、黄色两部分，主要元素是Mg、Al、Si、S、Ca，黄色部分9-2中的Mg 含量更高，是为了加快高强无机纤维材料的早期胶结强度，便于在未完全烘干时对红色表层加工。

10、11、12、14、15、16号高强无机纤维材料试样的主量元素是Al、Si、S、Ca，由水 化硫酸铝三钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙组成。

14、15号试样中的钙含量极高，是为降低成本使用了一定量的石粉替代主料。

具体实施例5：

X-射线衍射分析(XRD)：

采用日本理学公司RINT 2000型X-射线衍射仪，测定条件：管压40kV，管流40mA，发射狭缝DS为1°，接收狭缝RS为0.15mm，端窗CuK，α靶X-射线管，真空光路。

试样的XRD试测分析结果见表2。

X-射线衍射结果表明，1-8号矿物原料的分析结果与XRF一致，为长石类矿物；9、10、 11、12、14、15、16号试样的主要成份是SiO2；13号试样中的主要成份是CaCO3。这些试样的主要原料为硅类尾矿，有少部分试样使用了石粉调整性能。

此外9试样中发现了水硬性材料硅酸钠；10、13号试样中发现了磷镁铝石，表明试样制 备过程中使用了镁类矿物作为水硬性胶结材料；12、14、15、16号试样中发现了胶凝材料石 膏；15、16号试样中发现了水合硅酸钙，使用了硅酸盐水泥或石灰活化剂。结合XRF结果可 以推断试样中胶结物通过以下反应形成。

SiO2+mCa(OH)2+H2O→mCaO·SiO2·H2O

Al2O3+nCa(OH)2+H2O→nCaO·Al2O3·H2O

CaO·Al2O3·xH2O+CaSO4·0.5H2O→CaO·Al2O3·CaSO4·(x+0.5)H2O。

具体实施例6：

扫描电镜分析(SEM-EDS)，

采用捷克TESCAN公司VEGA3型扫描电子显微镜分析试样形貌，电压为15KV，配备能谱 仪BrukerXFlash 610M detector，测试条件：激发电压20KV，扫描时间100s。

表3 9号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Fe
								1	7.4	15	14.9	3.2	2.1	48.6	8.8
2	3.3	18.5	14.5	4	1.6	53	5.1
								3	——	——	1.9	——		98.1	——
4	——	9	25.1	——	8.8	57.1

高强无机纤维材料试样中的主量元素为Ca、Si、Al，次量元素为Fe、Mg、K、S。红色仿古层Fe含量较高，与黄色底层成份差距较小，属一次成型工艺。

具体实施例7：

表4 10号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	F	Na	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Ti	Fe	Zr
												1	——	1.4	2.9	15.8	11.6	6.7	1.5	56.9	——	3.3	——
2	0.8	14	1.3	2.3	43.9		2.5	10.6	4.1	1.2	19.3

高强无机纤维材料试样中可以观察到纤维状物质，主要元素是Si、Ca、Na、Zr，是耐碱 玻璃纤维的主要成份。这些玻璃纤维呈网格状分布，能够起到长纤维韧化作用。

具体实施例8：

表5 11号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	Na	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Ti	Fe	Zr
											1	1.1	4.6	24.3	13.5	1.4	1.8	51.1		2.3
2	13.7		1.4	45.7		3.1	9.5	5.1		21.4

高强无机纤维材料试样中的短纤维同样是耐碱玻璃，这些纤维弥散分布在材料结构中， 可以起到短纤维韧化作用。

具体实施例9：

表6 12号试样的能谱分析结果(Wt％)

12号高强无机纤维材料试样和9号高强无机纤维材料试样的做旧工艺一致，只是表面层 更薄。

具体实施例10：

表7 13号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	N	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Fe
									1	——	——	17.8	57	——	25.2	——	——
2	——	2.7	20.2	13.4	4	2	47.6	10
									3	——	——	——	100	——	——	——	——
4	33.6	——	32	34.5	——	——	——	——

13号试样结构中除了常见的增强相外，还有C4AF(铁铝酸四钙)。

具体实施例11：

表8 14号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	Na	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Fe
									1	1.5	3.4	14.4	33.8	1.6	4.2	35.3	5.7
2	——	2.1	16.3	16	2.9	1.8	56.8	4.1
									3	——	——	——	5.3	——	——	94.7
4	——	1.4	12.7	30.9	1.4	9.6	42.1	1.7

14号高强无机纤维材料试样中，Fe元素含量的降低导致黄色层变为青色层。

具体实施例12：

表9 15号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	F	Na	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Ti	Fe	Zr
												1	0.7	13.5		1.6	43.9		4.2	11.1	6		19.1
2			2.5	20.9	10.8	6.1	1.8	54		3.9

15号试样中也采用了长纤维增韧工艺，所用的纤维原料与9号样品一致。

具体实施例13：

表10 16号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	Na	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Ti	Fe	Zr
											1	12	——	3.7	43.5	——	3.9	11.8	5.6	——	19.5
2	2.6	2.4	32.4	16.1	4.5	2	36.2	——	3.8	——

16号试样中也采用了短纤维韧化工艺，所用的纤维原料与9号样品一致。

具体实施例14：

表11 17号试样的能谱分析结果(Wt％)

17号试样中也使用了同样的纤维，青色砖块中铁含量较低。

具体实施例15：

表12 18号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	Mg	Al	Si	S	Cl	Ca	Fe	Cu
									1		2	1.6	3.2	10.2	5.1		78
2	5.2	8.5	8.6	1.2	3.9	61.4	5.1	6.1
									3					94.5	5.5

18号试样表面泛绿，用了铜锈做旧。此外，3号区域可以观察到大量氯元素，可能使用 了氯化聚丙烯粘合剂来黏结铜锈。

具体实施例16：

表13 19号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	Na	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Ti	Fe
										1	3.9	——	11.6	70	——	10.6	——	——	3.7
2	2.3	3.8	20.5	21.7	2.5	1.6	43.9	——	3.7
										3	——	34.6	——	——	——	——	65.4	——	——
4	——	9.9	14.2	28.7	——	11	3.3	4.7	28.2

元素种类及含量与黏土砖差异较小，二者配方基本一致。

具体实施例17：

表14 20号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

与17号试样的配方基本一致。

具体实施例18：

表15 21号试样的SEM-EDS分析结果(Wt％)

图样号	Mg	Al	Si	S	K	Ca	Mn	Fe
									1	2.4	19	23.2	3.5	1.9	43.2		6.7
2		15.6	4.8			18.1	2.2	59.2
									3	2.3	25.1	21.8	2.7	1.6	35.7		10.7

上述两种试样成份差距不大，但某些区域出现了铁元素富集，强度更低。

具体实施例19：

红外分析(FTIR)：采用美国Thermo Fisher公司Nicoletis5型傅里叶红外变换光谱仪 测量样品，波数范围为4000-400cm-1。

表15.部分试样的红外光谱分析结果

9、12号高强无机纤维材料试样中的玻璃纤维表面有聚氨酯的存在，该物质可以起到胶 结玻璃纤维的作用，提升力学强度。10号高强无机纤维材料试样、15号骨质试样和16号瓦 试样当中均未观察到有机添加剂。

具体实施例20：

物理性能测试：

表17试块的物理性能测试结果

高强无机纤维材料试样，在潮湿多雨地区露天使用时优化配方降低吸水率，各类高强无 机纤维材料试样的抗弯、抗冲击等结果均达到国家同类产品性能要求。

具体实施例21：

模具制作用硅胶在已固定好的原始基底制作模具或利用雕刻机刻制模具，肌理与调色为 确保效果，在加工前需先制做小样，看效果。

具体实施例22：

施工保证安装的牢固性、防水防腐性、外面效果、安全性、隐蔽部分处理、排水性、接 缝处理、资料收集整理和交验。

具体实施例23：

高强无机纤维材料为石英、钾长石、钠长石、磷镁铝石，其中主要成分Na2O为0.7份， MgO为2.2份，Al2O3为21.2份，SiO2为28.3份，SO3为9.7份，K2O为1.5份，CaO为27.6 份，Fe2O3为7.3份。

具体实施例24：

高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石，其中主要成分Na2O为0.7份，MgO为 4.1份，Al2O3为16.3份，SiO2为38.1份，SO3为7.1份，K2O为1.6份，CaO为24.2份， Fe2O3为6.3份。

具体实施例25：

高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石、硅酸铝，其中主要成分Na2O为0.1 份，MgO为1.6份，Al2O3为12.1份，SiO2为12.2份，SO3为5.7份，K2O为1.1份，CaO 为62.4份，Fe2O3为3.5份。

由于以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域 的技术人员所能想到本技术方案技术特征的等同的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围 之内。

Claims (10)

1.高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：包括如下施工步骤：

步骤1：收据收集：针对不同保护对象，开展充分的现场调研及必要的信息收集工作，在现场选取体现文物原真性及价值的区域，并提取样本，获取信息数据；

步骤2：信息数据分析：对获取的信息数据进行土体的主要成分分析、考古剖面包含物确认、土体含水率检测、土体孔隙率及粒子密度检测、土体及包含物Lab色品检测、古剖面形态扫描及建模数据分析，获取分析后数据；

步骤3：确定制备方案：依据分析后数据，根据不同保护对象的特征、展示利用需求，考虑环境因素的影响，有针对性的确定制备方案；

步骤4：模具制作：依据确定制备方案选取工艺师雕刻修整模具，成型；

步骤5：肌理与调色：对模具进行效果调整，制作过程中所用的颜色主要是用天然的石粉石渣调色，颜色自然朴实，持久不褪色，如表面需加点缀效果，应根据文物本体的特征进行调整，确保达到文物保护与利用、展示的目的。

步骤6：加工制作：包括如下如下流程将高强无机纤维材料可视面箭射入模厚度2—3毫米，背面采用玻璃纤维增强材料，过多层湿作业流程，融合、制作高强、超薄、轻质保护材料，通过模具，实现保护材料表面的不同的质感效果；

步骤7：脱模：可视面修正清理，表面封护，防水处理，包装；

步骤8：养护：养护期不低于18天。

步骤9：施工：确定安装结点方式，主要有：锚杆技术、桩钎技术、预埋技术、焊接技术、卯榫技术。

2.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的土体的主要成分分析为土体的主要成分分析主要采用X光衍射及XRFS分析，确认其主要所含的矿物成分，必要时采用电子扫描显微镜对其微观形貌进行分析；所述的考古剖面包含物确认为主要通过对剖面中考古剖面进行包含物的物种进行分析确认，例如瓦砾、陶片、瓷片、碎砖、木片、灰坑等进行确认，初步估算其分布的面积、体量等，并通过拍照留存信息。

3.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的土体含水率检测为土体含水率检测可在实验室内完成，亦可采用便携式土壤含水率测试仪在现场检测，其数据更加接近真实数据；所述的土体孔隙率及粒子密度检测为采用封蜡法对土体孔隙率进行测定，或采用KBD-600J土壤孔隙率、粒子密度测定仪进行检测分析，甚至可以采用三维扫描的方式对其孔隙率和粒子密度进行检测分析。

4.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的土体及包含物Lab色品检测为采用便携式色度仪对考古剖面颜色进行检测，确认其颜色的Lab的值，为后期模拟复原提供重要参数，亦可以采用三维扫描的方式确认其色度；所述的古剖面形态扫描及建模数据分析为采用三维扫描仪对考古剖面进行扫描，将其表面形态、曲面分部进一步建模和数据分析，并对考古剖面各遗存点的位置、区域形态、面积的数据整理出来，用作修正后期表面处理。

5.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的模具制作用硅胶在已固定好的原始基底制作模具或利用雕刻机刻制模具。

6.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的肌理与调色为确保效果，在加工前需先制做小样，看效果。

7.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的施工保证安装的牢固性、防水防腐性、外面效果、安全性、隐蔽部分处理、排水性、接缝处理、资料收集整理和交验。

8.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的高强无机纤维材料为石英、钾长石、钠长石、磷镁铝石，其中主要成分Na2O为0.7份，MgO为2.2份，Al2O3为21.2份，SiO2为28.3份，SO3为9.7份，K2O为1.5份，CaO为27.6份，Fe2O3为7.3份。

9.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石，其中主要成分Na2O为0.7份，MgO为4.1份，Al2O3为16.3份，SiO2为38.1份，SO3为7.1份，K2O为1.6份，CaO为24.2份，Fe2O3为6.3份。

10.根据权利要求1所述的高强无纤维材料在岩土遗址保护中的应用工艺流程，其特征在于：所述的高强无机纤维材料为石英、碳酸钙、石膏、钾长石、硅酸铝，其中主要成分Na2O为0.1份，MgO为1.6份，Al2O3为12.1份，SiO2为12.2份，SO3为5.7份，K2O为1.1份，CaO为62.4份，Fe2O3为3.5份。

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