CN113429219A - 一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法 - Google Patents

一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113429219A
CN113429219A CN202110681596.6A CN202110681596A CN113429219A CN 113429219 A CN113429219 A CN 113429219A CN 202110681596 A CN202110681596 A CN 202110681596A CN 113429219 A CN113429219 A CN 113429219A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
tile
sodium alginate
carbonic anhydrase
spraying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110681596.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113429219B (zh
Inventor
郑文杰
胡文乐
文少杰
袁可
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Architecture and Technology
Original Assignee
Xian University of Architecture and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Architecture and Technology filed Critical Xian University of Architecture and Technology
Priority to CN202110681596.6A priority Critical patent/CN113429219B/zh
Publication of CN113429219A publication Critical patent/CN113429219A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113429219B publication Critical patent/CN113429219B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/60—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61—Coating or impregnation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5007—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing
    • C04B41/5011—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing containing halogen in the anion
    • C04B41/5012—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing containing halogen in the anion chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D105/00—Coating compositions based on polysaccharides or on their derivatives, not provided for in groups C09D101/00 or C09D103/00
    • C09D105/04—Alginic acid; Derivatives thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)

Abstract

本发明公开了一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法，所述保护液包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液，所述海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液的质量比为(190～210)：(96～104)：(98～102)：(97～104)；本发明通过由海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液组成的保护液对古建筑瓦片进行保护，可充分利用酶诱导钙盐矿化对瓦片进行表面加固处理，增强瓦片抗侵蚀能力和耐久性，实现细小裂缝自我修复且不改变建筑物外表光泽等特点，可针对性解决古迹建筑瓦片易受风化侵蚀问题。

Description

一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法
技术领域
本发明属于古建筑保护技术领域，具体涉及一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法。
背景技术
黏土瓦片由黏土烧制而成，多用于建筑屋顶、古建筑外墙等。我国许多特色历史建筑屋顶比如客家土楼屋顶、福建土楼屋顶等都是用黏土瓦建造的，黏土瓦屋顶在全球分布广泛，很多典型建(构)筑被联合国教科文组织列入世界遗产名录。黏土瓦片可有效保护历史建(构)筑物不受雨水侵蚀，在长时间的冻融、干湿、氧化、风化作用下，黏土瓦片表面出现变质，严重影响黏土瓦片的功能甚至损坏古迹建(构)筑物原貌。当前，基于环境保护和资源利用的基本要求，我国黏土瓦片的产量并不高，利用红土对古建筑瓦片进行修复成为古建筑修复领域常用手段，然而由于红土性能及质量等方面的原因，红土修复的黏土瓦片往往难以满足耐久性和抗侵蚀性要求。
利用防水剂、阻孔剂或涂料涂抹古迹建筑材料表面可有效提高其抗风化侵蚀能力。但是这些方法普遍存在四个问题：保护层相容性较差，容易出现界面粘结问题；保护层耐久性不足，保护工作需要反复进行；修复材料容易导致环境污染；因为不当使用修复材料导致修复失效，甚至破坏原有历史建(构)筑物。
近年来，利用微生物矿化作用来加固地基在岩土工程领域掀起了研究热潮，微生物矿化作为自然界中一种普遍存在的现象，主要通过微生物的新陈代谢活动生成的结晶与碳酸钙的胶结配合实现矿化加固。但现有微生物矿化过程中大都需要尿素水解提供碳酸根离子。尿素对土壤及土质材料破坏作用较小，但是尿素的大量使用会导致二氧化碳释放量急剧增加，引发温室效应。寻找古迹建筑黏土瓦片的适宜固化剂及处理方法是当前古建筑修复领域的关键任务之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法。本发明通过由海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液组成的保护液对古建筑瓦片进行保护，可充分利用酶诱导钙盐矿化对瓦片进行表面加固处理，增强瓦片抗侵蚀能力和耐久性，实现细小裂缝自我修复且不改变建筑物外表光泽等特点，可针对性解决古迹建筑瓦片易受风化侵蚀问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种古建筑瓦片保护用保护液，其特征在于，包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液，所述海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液的质量比为(190～210)：(96～104)：(98～102)：(97～104)；
所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为5g/L～20g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为0.5mol/L～1.5mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为2kU/L～12kU/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为0.1mol/L～0.5mol/L。
上述的一种古建筑瓦片保护用保护液，其特征在于，所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为10g/L～15g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为1mol/L～1.5mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为2kU/L～10kU/L。
上述的一种古建筑瓦片保护用保护液，其特征在于，所述碳酸酐酶营养液为碳酸酐酶、牛奶粉和水混溶后形成的碳酸酐酶营养液，所述碳酸酐酶营养液中牛奶粉的用量为10g/L～30g/L。
此外，本发明还提供一种采用上述古建筑瓦片保护用保护液进行古建筑黏土瓦片保护的方法，其特征在于，包括：按照海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液、氢氧化钠溶液和海藻酸钠溶液的顺序，依次对待加固古建筑黏土瓦片进行处理；所述处理的方法包括涂抹或喷洒。
上述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
步骤一、确定待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d和总外表面积S，所述平均厚度d的单位为cm，所述总外表面积S的单位为m2；
步骤二、将海藻酸钠溶液平均分成两部分，取第一部分海藻酸钠溶液，分多次涂抹到步骤一所述待加固古建筑黏土瓦片上，静置1h～12h，得到海藻酸钠处理后瓦片；第一部分海藻酸钠溶液的涂抹次数T1为2d≤T1≤4d，相邻两次涂抹之间的时间间隔为2h～6h；所述多次涂抹的过程中，每次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积均为第一部分海藻酸钠溶液总体积的1/2T1倍～2/T1倍；步骤二中所述第一部分海藻酸钠溶液的体积L1为4.75S≤L1≤5.25S，L1的单位为mL；
步骤三、将氯化钙溶液分多次喷洒到步骤一所述海藻酸钠处理后瓦片上，静置1h～12h，得到氯化钙处理后瓦片；氯化钙溶液的喷洒次数T2为1.5d≤T2≤3d，相邻两次喷洒氯化钙溶液之间的时间间隔为2h；所述多次喷洒的过程中，每次喷洒所用氯化钙溶液的体积均为氯化钙溶液总体积的1/2T2倍～1/T2倍；
步骤四、将碳酸酐酶营养液分多次喷洒到步骤三氯化钙处理后瓦片上，静置1h～12h，得到碳酸酐酶处理后瓦片；碳酸酐酶营养液的喷洒次数T3为1d≤T3≤2d，相邻两次喷洒碳酸酐酶营养液之间的时间间隔为4h～6h；所述多次喷洒的过程中，每次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积均为碳酸酐酶营养液总体积的1/2T3倍～1/T3倍；
步骤五、将氢氧化钠溶液分多次喷洒到步骤四碳酸酐酶处理后瓦片上，静置1h～12h，得到氢氧化钠处理后瓦片；氢氧化钠溶液的喷洒次数2.5d≤T4≤5d，相邻两次喷洒氢氧化钠溶液之间的时间间隔为4h～6h；所述多次喷洒的过程中，每次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积均为氢氧化钠溶液总体积的1/2T4倍～2/T4倍；
步骤六、将步骤二中的第二部分海藻酸钠溶液分多次涂抹到步骤五所述氢氧化钠处理后瓦片上，静置1h～12h，养护3天～7天；第二部分海藻酸钠溶液的涂抹次数T5为2d≤T5≤4d，相邻两次涂抹之间的时间间隔为6h～8h；所述多次涂抹的过程中，每次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的1/2T5倍～2/T5倍；
步骤七、测量步骤六养护后瓦片厚度，当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰时，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d＜3‰时，依据上述步骤二～步骤六进行，直至(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；所述养护后瓦片厚度D的单位为cm。
上述的方法，其特征在于：步骤二中所述静置的时间为10h～12h。
上述的方法，其特征在于：步骤三中所述静置的时间为6h～12h。
上述的方法，其特征在于：步骤四中所述静置的时间为8h～12h。
上述的方法，其特征在于：步骤五中所述静置的时间为2h～6h。
上述的方法，其特征在于：步骤六中所述静置的时间为2h～6h。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过由海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液组成的保护液对古建筑瓦片进行保护，可充分利用碳酸酐酶诱导钙盐矿化对瓦片进行表面加固处理，增强瓦片抗侵蚀能力和耐久性，实现细小裂缝自我修复且不改变建筑物外表光泽等特点，可针对性解决古迹建筑瓦片易受风化侵蚀问题。
2、本发明的一种采用保护液对瓦片进行保护的方法，包括依次经过海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液对样品进行处理，保护后瓦片的吸水系数较保护前显著降低了65.59％，具有较好的阻水性，瓦片的抗剪强度得到有效提高。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
说明书附图
图1为实施例1进行保护前后的黏土瓦片吸水系数。
图2为实施例1保护后的黏土瓦片的扫描电镜图。
图3为实施例1保护后的黏土瓦片的tipscope显微电镜图。
图4为实施例6保护后的黏土瓦片的tipscope显微电镜图。
图5为实施例7保护后的黏土瓦片的tipscope显微电镜图。
图6为实施例1保护后的黏土瓦片界面抗剪强度。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种古建筑瓦片保护用保护液，包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液；
所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为10g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为1mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为10kU/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为0.2mol/L；
碳酸酐酶营养液为碳酸酐酶、牛奶粉和水混溶后形成的碳酸酐酶营养液，所述碳酸酐酶营养液中牛奶粉的用量为20g/L；
本实施例提供一种利用上述保护液进行古建筑黏土瓦片保护的方法，具体包括：
步骤一、确定待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d＝1.5cm和总外表面积S＝1.9625×10-3m2；
步骤二、将18.64mL海藻酸钠溶液平均分成两部分，取9.32mL第一部分海藻酸钠溶液，分三次涂抹到步骤一所述待加固古建筑黏土瓦片上，静置11h，得到海藻酸钠处理后瓦片；相邻两次涂抹之间的时间间隔为4h；三次涂抹过程中，每次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积均为第一部分海藻酸钠溶液总体积1/3；
步骤三、将9.42mL氯化钙溶液分三次喷洒到步骤一所述海藻酸钠处理后瓦片上，静置10h，得到氯化钙处理后瓦片；相邻两次喷洒氯化钙溶液之间的时间间隔为2h，三次喷洒过程中，第一次喷洒所用氯化钙溶液的体积为氯化钙溶液总体积的0.11倍，第二次喷洒所用氯化钙溶液的体积为氯化钙溶液总体积的0.45倍，第三次喷洒所用氯化钙溶液的体积为氯化钙溶液总体积的0.44倍；
步骤四、将9.62mL碳酸酐酶营养液分两次喷洒到步骤三氯化钙处理后瓦片上，静置10h，得到碳酸酐酶处理后瓦片；第一次喷洒碳酸酐酶营养液之后间隔5h进行第二次喷洒；两次喷洒的过程中，每次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积均为碳酸酐酶营养液总体积的1/2；
步骤五、将9.52mL氢氧化钠溶液分四次喷洒到步骤四碳酸酐酶处理后瓦片上，静置4h，得到氢氧化钠处理后瓦片；相邻两次喷洒氢氧化钠溶液之间的时间间隔为5h；四次喷洒过程中，第一次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积为氢氧化钠溶液总体积的0.067倍，第二次～第三次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积均为氢氧化钠溶液总体积的0.2倍，第四次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积为氢氧化钠溶液总体积的0.53倍；
步骤六、将步骤二中9.32mL的第二部分海藻酸钠溶液分三次涂抹到步骤五所述氢氧化钠处理后瓦片上，静置4h，养护4天；相邻两次涂抹之间的时间间隔为7h；三次涂抹的过程中，每次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的1/3；
步骤七、测量步骤六养护后瓦片厚度，当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰时，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d＜3‰时，依据上述步骤二～步骤六进行，重复，直至(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；所述养护后瓦片厚度D的单位为cm。
实施例2
本实施例提供一种古建筑瓦片保护用保护液，包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液；
所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为12g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为1.5mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为2kU/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为0.1mol/L；
碳酸酐酶营养液为碳酸酐酶、牛奶粉和水混溶后形成的碳酸酐酶营养液，所述碳酸酐酶营养液中牛奶粉的用量为10g/L；
本实施例提供一种利用上述保护液进行古建筑黏土瓦片保护的方法，具体包括：
步骤一、确定待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d＝1.5cm和总外表面积S＝1.9625×10-3m2；
步骤二、将18.64mL海藻酸钠溶液平均分成两部分，取9.32mL第一部分海藻酸钠溶液，分四次涂抹到步骤一所述待加固古建筑黏土瓦片上，静置10h，得到海藻酸钠处理后瓦片；相邻两次涂抹之间的时间间隔为2h；四次涂抹过程中，第一次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积为第一部分海藻酸钠溶液总体积的0.67倍，第二次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积和第三次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积均为第一部分海藻酸钠溶液总体积的0.125倍，第四次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积为第一部分海藻酸钠溶液总体积的0.08倍；
步骤三、将9.42mL氯化钙溶液分四次喷洒到步骤一所述海藻酸钠处理后瓦片上，静置6h，得到氯化钙处理后瓦片；相邻两次喷洒氯化钙溶液之间的时间间隔为2h，四次喷洒过程中，每次喷洒所用氯化钙溶液的体积均为氯化钙溶液总体积的1/4；
步骤四、将9.62mL碳酸酐酶营养液分两次喷洒到步骤三氯化钙处理后瓦片上，静置8h，得到碳酸酐酶处理后瓦片；第一次喷洒碳酸酐酶营养液之后间隔4h进行第二次喷洒；两次喷洒的过程中，每次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积均为碳酸酐酶营养液总体积的1/2；
步骤五、将9.52mL氢氧化钠溶液分六次喷洒到步骤四碳酸酐酶处理后瓦片上，静置2h，得到氢氧化钠处理后瓦片；相邻两次喷洒氢氧化钠溶液之间的时间间隔为4h；六次喷洒的过程中，第一次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积为氢氧化钠溶液总体积的0.1倍，第二次～第六次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积均为氢氧化钠溶液总体积的0.18倍；
步骤六、将步骤二中9.32mL的第二部分海藻酸钠溶液分四次涂抹到步骤五所述氢氧化钠处理后瓦片上，静置6h，养护3天；相邻两次涂抹之间的时间间隔为6h；四次涂抹的过程中，第一次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积为第二部分海藻酸钠溶液总体积的0.67倍，第二次～第四次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的0.11倍；
步骤七、测量步骤六养护后瓦片厚度，当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰时，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d＜3‰时，依据上述步骤二～步骤六进行，重复，直至(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；所述养护后瓦片厚度D的单位为cm。
实施例3
本实施例提供一种古建筑瓦片保护用保护液，包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液；
所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为15g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为1.2mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为8kU/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为0.5mol/L；
碳酸酐酶营养液为碳酸酐酶、牛奶粉和水混溶后形成的碳酸酐酶营养液，所述碳酸酐酶营养液中牛奶粉的用量为30g/L；
本实施例提供一种利用上述保护液进行古建筑黏土瓦片保护的方法，具体包括：
步骤一、确定待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d＝1.5cm和总外表面积S＝1.9625×10-3m2；
步骤二、将18.64mL海藻酸钠溶液平均分成两部分，取9.32mL第一部分海藻酸钠溶液，分六次涂抹到步骤一所述待加固古建筑黏土瓦片上，静置12h，得到海藻酸钠处理后瓦片；相邻两次涂抹之间的时间间隔为6h；六次涂抹过程中，每次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积均为第一部分海藻酸钠溶液总体积1/6；
步骤三、将9.42mL氯化钙溶液分五次喷洒到步骤一所述海藻酸钠处理后瓦片上，静置12h，得到氯化钙处理后瓦片；相邻两次喷洒氯化钙溶液之间的时间间隔为2h，五次喷洒过程中，每次喷洒所用氯化钙溶液的体积均为氯化钙溶液总体积的1/5；
步骤四、将9.62mL碳酸酐酶营养液分三次喷洒到步骤三氯化钙处理后瓦片上，静置12h，得到碳酸酐酶处理后瓦片；相邻两次喷洒碳酸酐酶营养液之间的间隔为6h；三次喷洒的过程中，第一次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积为碳酸酐酶营养液总体积的0.167倍，第二次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积为碳酸酐酶营养液总体积的0.67倍，第二次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积为碳酸酐酶营养液总体积的0.163倍；
步骤五、将9.52mL氢氧化钠溶液分八次喷洒到步骤四碳酸酐酶处理后瓦片上，静置6h，得到氢氧化钠处理后瓦片；相邻两次喷洒氢氧化钠溶液之间的时间间隔为6h；八次喷洒的过程中，每次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积均为氢氧化钠溶液总体积的1/8；
步骤六、将步骤二中9.32mL的第二部分海藻酸钠溶液分六次涂抹到步骤五所述氢氧化钠处理后瓦片上，静置2h，养护7天；相邻两次涂抹之间的时间间隔为8h；六次涂抹的过程中，第一次和第二次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的0.08倍，第三次～第六次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的0.23倍；
步骤七、测量步骤六养护后瓦片厚度，当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰时，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d＜3‰时，依据上述步骤二～步骤六进行，重复，直至(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；所述养护后瓦片厚度D的单位为cm。
实施例4
本实施例提供一种古建筑瓦片保护用保护液，包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液；
所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为5g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为1.5mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为2kU/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为0.1mol/L；
碳酸酐酶营养液为碳酸酐酶、牛奶粉和水混溶后形成的碳酸酐酶营养液，所述碳酸酐酶营养液中牛奶粉的用量为10g/L；
本实施例提供一种利用上述保护液进行古建筑黏土瓦片保护的方法，具体包括：
步骤一、确定待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d＝1.5cm和总外表面积S＝1.9625×10-3m2；
步骤二、将20.60mL海藻酸钠溶液平均分成两部分，取10.30mL第一部分海藻酸钠溶液，分四次涂抹到步骤一所述待加固古建筑黏土瓦片上，静置1h，得到海藻酸钠处理后瓦片；相邻两次涂抹之间的时间间隔为2h；四次涂抹过程中，每次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积均为第一部分海藻酸钠溶液总体积的1/4；
步骤三、将9.41mL氯化钙溶液分四次喷洒到步骤一所述海藻酸钠处理后瓦片上，静置1h，得到氯化钙处理后瓦片；相邻两次喷洒氯化钙溶液之间的时间间隔为2h，四次喷洒过程中，每次喷洒所用氯化钙溶液的体积均为氯化钙溶液总体积的体积1/4；
步骤四、将9.61mL碳酸酐酶营养液分两次喷洒到步骤三氯化钙处理后瓦片上，静置12h，得到碳酸酐酶处理后瓦片；第一次喷洒碳酸酐酶营养液之后间隔4h进行第二次喷洒；两次喷洒的过程中，每次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积均为碳酸酐酶营养液总体积的1/2；
步骤五、将9.51mL氢氧化钠溶液分六次喷洒到步骤四碳酸酐酶处理后瓦片上，静置12h，得到氢氧化钠处理后瓦片；相邻两次喷洒氢氧化钠溶液之间的时间间隔为4h；六次喷洒的过程中，每次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积均为氢氧化钠溶液总体积的1/6；
步骤六、将步骤二中10.30mL的第二部分海藻酸钠溶液分四次涂抹到步骤五所述氢氧化钠处理后瓦片上，静置1h，养护3天；相邻两次涂抹之间的时间间隔为6h；四次涂抹的过程中，每次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的1/4；
步骤七、测量步骤六养护后瓦片厚度，当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰时，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d＜3‰时，依据上述步骤二～步骤六进行，重复，直至(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；所述养护后瓦片厚度D的单位为cm。
实施例5
本实施例提供一种古建筑瓦片保护用保护液，包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液；
所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为20g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为0.5mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为12kU/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为0.5mol/L；
碳酸酐酶营养液为碳酸酐酶、牛奶粉和水混溶后形成的碳酸酐酶营养液，所述碳酸酐酶营养液中牛奶粉的用量为30g/L；
本实施例提供一种利用上述保护液进行古建筑黏土瓦片保护的方法，具体包括：
步骤一、确定待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d＝1.5cm和总外表面积S＝1.9625×10-3m2；
步骤二、将19.62mL海藻酸钠溶液平均分成两部分，取9.81mL第一部分海藻酸钠溶液，分六次涂抹到步骤一所述待加固古建筑黏土瓦片上，静置12h，得到海藻酸钠处理后瓦片；相邻两次涂抹之间的时间间隔为6h；六次涂抹过程中，每次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积均为第一部分海藻酸钠溶液总体积1/6；
步骤三、将10.2mL氯化钙溶液分五次喷洒到步骤一所述海藻酸钠处理后瓦片上，静置12h，得到氯化钙处理后瓦片；相邻两次喷洒氯化钙溶液之间的时间间隔为2h，五次喷洒过程中，每次喷洒所用氯化钙溶液的体积均为氯化钙溶液总体积的1/5；
步骤四、将10.0mL碳酸酐酶营养液分三次喷洒到步骤三氯化钙处理后瓦片上，静置1h，得到碳酸酐酶处理后瓦片；相邻两次喷洒碳酸酐酶营养液之间间隔为6h；三次喷洒的过程中，每次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积均为碳酸酐酶营养液总体积的1/3；
步骤五、将10.2mL氢氧化钠溶液分八次喷洒到步骤四碳酸酐酶处理后瓦片上，静置1h，得到氢氧化钠处理后瓦片；相邻两次喷洒氢氧化钠溶液之间的时间间隔为6h；八次喷洒的过程中，每次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积均为氢氧化钠溶液总体积的1/8；
步骤六、将步骤二中9.81mL的第二部分海藻酸钠溶液分六次涂抹到步骤五所述氢氧化钠处理后瓦片上，静置12h，养护7天；相邻两次涂抹之间的时间间隔为8h；六次涂抹的过程中，每次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的1/6；
步骤七、测量步骤六养护后瓦片厚度，当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰时，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d＜3‰时，依据上述步骤二～步骤六进行，重复，直至(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；所述养护后瓦片厚度D的单位为cm。
实施例6
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为6kU/L。
实施例7
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为2kU/L。
性能测试
图1为采用本发明实施例1的保护液进行保护前后的黏土瓦片吸水系数，由图1可见，持续向瓦片表面加水至2h，保护后瓦片的吸水系数较保护前降低了65.59％，采用本发明的保护方法可有效降低瓦片吸水系数，提高阻水能力。
图2为采用本发明实施例1的保护液进行保护后的表面扫描电镜图，图3～5是实施例1、6和7保护后的黏土瓦片的tipscope显微电镜图，由图可知，瓦片表面沉淀有白色的碳酸钙颗粒，说明在瓦片表面形成了包含有碳酸钙颗粒和海藻酸钠的覆膜保护层；随着碳酸酐酶活性浓度的增加，碳酸钙颗粒密集度增加，表明本发明的海藻酸钠活性浓度为10kU/L对应的海藻酸钠覆膜保护层坚固，保护效果好。
图6为采用本发明实施例1的保护液进行保护且步骤六中养护时间分别为1d、3d、7d、14d的瓦片界面抗剪强度测试结果，结果表明，随着垂直压力的增加，抗剪强度增大；随着养护龄期的增加，抗剪强度逐渐增加并保持稳定，说明采用本发明的保护液及保护方法可有效提高瓦片抗强侵蚀性能和耐久性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种古建筑瓦片保护用保护液，其特征在于，包括海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液，所述海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液和氢氧化钠溶液的质量比为(190～210)：(96～104)：(98～102)：(97～104)；
所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为5g/L～20g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为0.5mol/L～1.5mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为2kU/L～12kU/L，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为0.1mol/L～0.5mol/L。
2.根据权利要求1所述的一种古建筑瓦片保护用保护液，其特征在于，所述海藻酸钠溶液中海藻酸钠的含量为10g/L～15g/L，所述氯化钙溶液中氯化钙的含量为1mol/L～1.5mol/L，所述碳酸酐酶营养液中碳酸酐酶的活性浓度为2kU/L～10kU/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种古建筑瓦片保护用保护液，其特征在于，所述碳酸酐酶营养液为碳酸酐酶、牛奶粉和水混溶后形成的碳酸酐酶营养液，所述碳酸酐酶营养液中牛奶粉的用量为10g/L～30g/L。
4.一种采用权利要求1所述古建筑瓦片保护用保护液进行古建筑黏土瓦片保护的方法，其特征在于，包括：按照海藻酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸酐酶营养液、氢氧化钠溶液和海藻酸钠溶液的顺序，依次对待加固古建筑黏土瓦片进行处理；所述处理的方法包括涂抹或喷洒。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
步骤一、确定待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d和总外表面积S，所述平均厚度d的单位为cm，所述总外表面积S的单位为m2；
步骤二、将海藻酸钠溶液平均分成两部分，取第一部分海藻酸钠溶液，分多次涂抹到步骤一所述待加固古建筑黏土瓦片上，静置1h～12h，得到海藻酸钠处理后瓦片；第一部分海藻酸钠溶液的涂抹次数T1为2d≤T1≤4d，相邻两次涂抹之间的时间间隔为2h～6h；所述多次涂抹的过程中，每次涂抹所用第一部分海藻酸钠溶液的体积均为第一部分海藻酸钠溶液总体积的1/2T1倍～2/T1倍；步骤二中所述第一部分海藻酸钠溶液的体积L1为4.75S≤L1≤5.25S，L1的单位为mL；
步骤三、将氯化钙溶液分多次喷洒到步骤一所述海藻酸钠处理后瓦片上，静置1h～12h，得到氯化钙处理后瓦片；氯化钙溶液的喷洒次数T2为1.5d≤T2≤3d，相邻两次喷洒氯化钙溶液之间的时间间隔为2h；所述多次喷洒的过程中，每次喷洒所用氯化钙溶液的体积均为氯化钙溶液总体积的1/2T2倍～1/T2倍；
步骤四、将碳酸酐酶营养液分多次喷洒到步骤三氯化钙处理后瓦片上，静置1h～12h，得到碳酸酐酶处理后瓦片；碳酸酐酶营养液的喷洒次数T3为1d≤T3≤2d，相邻两次喷洒碳酸酐酶营养液之间的时间间隔为4h～6h；所述多次喷洒的过程中，每次喷洒所用碳酸酐酶营养液的体积均为碳酸酐酶营养液总体积的1/2T3倍～1/T3倍；
步骤五、将氢氧化钠溶液分多次喷洒到步骤四碳酸酐酶处理后瓦片上，静置1h～12h，得到氢氧化钠处理后瓦片；氢氧化钠溶液的喷洒次数2.5d≤T4≤5d，相邻两次喷洒氢氧化钠溶液之间的时间间隔为4h～6h；所述多次喷洒的过程中，每次喷洒所用氢氧化钠溶液的体积均为氢氧化钠溶液总体积的1/2T4倍～2/T4倍；
步骤六、将步骤二中的第二部分海藻酸钠溶液分多次涂抹到步骤五所述氢氧化钠处理后瓦片上，静置1h～12h，养护3天～7天；第二部分海藻酸钠溶液的涂抹次数T5为2d≤T5≤4d，相邻两次涂抹之间的时间间隔为6h～8h；所述多次涂抹的过程中，每次涂抹所用第二部分海藻酸钠溶液的体积均为第二部分海藻酸钠溶液总体积的1/2T5倍～2/T5倍；
步骤七、测量步骤六养护后瓦片厚度，当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰时，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；当(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d＜3‰时，依据上述步骤二～步骤六进行，直至(养护后瓦片厚度D-待加固古建筑黏土瓦片的平均厚度d)/d≥3‰，完成待加固古建筑黏土瓦片的保护；所述养护后瓦片厚度D的单位为cm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤二中所述静置的时间为10h～12h。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤三中所述静置的时间为6h～12h。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤四中所述静置的时间为8h～12h。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤五中所述静置的时间为2h～6h。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤六中所述静置的时间为2h～6h。
CN202110681596.6A 2021-06-18 2021-06-18 一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法 Active CN113429219B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110681596.6A CN113429219B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110681596.6A CN113429219B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113429219A true CN113429219A (zh) 2021-09-24
CN113429219B CN113429219B (zh) 2022-11-11

Family

ID=77756660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110681596.6A Active CN113429219B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113429219B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332739A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Oomi Kagaku Touki Kk 外装建材、その製造方法及び外装建材施工方法
CN101759438A (zh) * 2010-01-15 2010-06-30 东南大学 一种利用海藻酸钠固载菌株在水泥基材料表面覆膜的方法
FR2951716A1 (fr) * 2009-10-22 2011-04-29 Lafarge Sa Composition permettant de capter le co2
CN102121033A (zh) * 2010-02-10 2011-07-13 华中科技大学 利用微生物碳酸酐酶催化制备碳酸钙的方法
CN106635882A (zh) * 2016-10-28 2017-05-10 中国科学院海洋研究所 产碳酸钙放线菌及其应用
CN109369072A (zh) * 2018-11-14 2019-02-22 安徽建筑大学 一种用于古建筑修补的干粉糯米灰浆的制备方法
CN112961392A (zh) * 2021-03-10 2021-06-15 西南科技大学 一种基于微生物矿化的仿生层状材料的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332739A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Oomi Kagaku Touki Kk 外装建材、その製造方法及び外装建材施工方法
FR2951716A1 (fr) * 2009-10-22 2011-04-29 Lafarge Sa Composition permettant de capter le co2
CN101759438A (zh) * 2010-01-15 2010-06-30 东南大学 一种利用海藻酸钠固载菌株在水泥基材料表面覆膜的方法
CN102121033A (zh) * 2010-02-10 2011-07-13 华中科技大学 利用微生物碳酸酐酶催化制备碳酸钙的方法
CN106635882A (zh) * 2016-10-28 2017-05-10 中国科学院海洋研究所 产碳酸钙放线菌及其应用
CN109369072A (zh) * 2018-11-14 2019-02-22 安徽建筑大学 一种用于古建筑修补的干粉糯米灰浆的制备方法
CN112961392A (zh) * 2021-03-10 2021-06-15 西南科技大学 一种基于微生物矿化的仿生层状材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113429219B (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102531458B (zh) 一种防裂抗蚀增塑剂组合物及其制备方法
CN101891432B (zh) 一种渗透结晶型防水涂料
CN102633471B (zh) 一种具有自修复功能的钢材阻锈与防护涂层及其制备方法
CN103214265B (zh) 一种水基渗透型混凝土保护剂的制备方法
CN201236420Y (zh) 纤维复合筋材
CN108316667B (zh) 一种用于混凝土基层表面的防护与修复体系的制备方法
CN102782055B (zh) 防腐蚀涂料组合物及其制造方法以及钢材的防腐蚀方法
CN104478286B (zh) 一种复合型混凝土防腐阻锈剂
KR100797597B1 (ko) 아크릴 연질수지로 보호 피막이 형성된 수용성 에폭시를함유한 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 단면보수 및중성화 및 염해방지용 처리제 제조방법 및 그 보수공법
CN111533576A (zh) 一种用于填充混凝土结构微孔的纳米复合材料及其制备方法和应用
CN113429219B (zh) 一种古建筑瓦片保护用保护液及应用方法
CN108558260B (zh) 一种自愈合混凝土复合酶微胶囊材料及其制备方法
CN101851113B (zh) 土遗址、砖质文物和石质文物的保护方法
CN106810104A (zh) 一种防水剂及其制备方法
CN101824812A (zh) 一种防止大坝渗漏的方法
CN114477839B (zh) 一种海洋混凝土抗腐蚀剂及其制备方法
KR100415168B1 (ko) 방청성이 있는 복합 알칼리 회복제를 사용한 철근 부식보수 및 억제방법
CN115652961A (zh) 一种基于生物矿化技术的砒砂岩边坡防护施工方法
CN108658534A (zh) 一种用于冷却塔防腐的无溶剂渗透交联型组合涂料
CN211178112U (zh) 一种水泥基冷却塔防腐防水系统
KR100559150B1 (ko) 나노 합성 무기질 폴리머를 함유하는 콘크리트 및건축구조물의 균열보수 · 보강재 조성물
CN213142935U (zh) 一种涉水构筑物
CN110105027A (zh) 一种背水面和迎水面均可施工的背水涂材料及其制备方法
CN115677318B (zh) 一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土结构防腐性的方法
CN208136105U (zh) 无溶剂混凝土防腐涂层结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant