CN117621702A - 灰岩质文物粘接模具及灰岩质文物粘接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的灰岩质文物粘接模具及对应的粘接方法涉及文物修复领域，定型模具具有密封面，第一密封部件凸出于密封面，第一密封部件能够由待粘接件的待粘接腔的外侧伸入至待粘接腔，且第一密封部件能够将待粘接腔密封，定型模具与待粘接件之间形成有第一模具腔，第一模具腔由第一密封部件与待粘接腔之间的间隙形成或由第一密封部件的内侧壁围成，第一注料孔用于向第一模具腔内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层，第一密封部件在待粘接腔内所占的空间能够形成粘接槽，粘接槽内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层，无机粘接材料层和待粘接腔的内壁能够将有机粘接材料层完全包裹。能提升现有粘接加固材料的使用年限和寿命。

Description

灰岩质文物粘接模具及灰岩质文物粘接方法

技术领域

本发明涉及文物修复技术领域，特别是涉及一种灰岩质文物粘接模具及灰岩质文物粘接方法。

背景技术

中国石窟寺源远流长，数量繁多，内容丰富，具有独特的风格和鲜明的民族特色，为研究我国古代的历史、宗教、艺术、民俗、社会、政治和经济的变革等提供了丰富珍贵的实物资料，是不可再生的文物资源。由于我国地域广阔，地理、气候环境条件等差异巨大，石窟寺作为不可移动的文物，许多石窟岩体、造像等由于受到自然营力的长期作用和人类活动的影响，产生了不同程度的破坏。其中，以白云石和方解石为主要成分的石灰岩开凿而成的石窟寺由于质脆、岩性强度低、后期胶结物填充的特点使得岩体和文物本体风化严重，局部缺失、裂隙等病害滋生频发，降低了岩体的质量，进而使得开裂岩体逐渐碎裂、掉块。该过程的不断发生导致崖体与文物本体层状剥离、坍塌，最终导致石窟造像及其文物信息完全被破坏和消失。

针对灰岩石窟寺岩体及其文物本体开裂、局部缺失等风化病害，目前主要是利用防风化加固材料进行加固和修复。防风化加固材料一般包括无机材料、有机材料、复合材料、有机—无机杂化材料。其中，粘接加固技术是灰岩质石窟寺岩体及文物本体风化加固和修复的最主要措施之一，目前的防风化加固材料均具有有机材料或无机材料的优缺点，具体地，有机材料具备较好的粘接强度，但有机材料与灰岩质岩体和文物的相容性较差，耐老化性较差；无机材料具有较好的耐老化性和兼容性，但无机材料存在粘接强度不够理想的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种灰岩质文物粘接模具及灰岩质文物粘接方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够延长现有的有限可供选择的灰岩裂隙、局部缺失等文物病害粘接加固材料的最大服役期限，有效改善和提升现有粘接加固材料的使用年限和寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种灰岩质文物粘接模具，包括定型模具和第一密封部件，所述定型模具具有密封面，所述第一密封部件能够与所述密封面固定连接，且所述第一密封部件凸出于所述密封面，所述第一密封部件能够由待粘接件的待粘接腔的外侧伸入至所述待粘接腔，且所述第一密封部件能够将所述待粘接腔密封，所述定型模具与所述待粘接件之间形成有第一模具腔，所述第一模具腔由所述第一密封部件与所述待粘接腔之间的间隙形成或由所述第一密封部件的内侧壁围成，所述定型模具上设置有与所述第一模具腔连通的第一注料孔，所述第一注料孔用于向所述第一模具腔内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层，所述第一密封部件在所述待粘接腔内所占的空间能够形成粘接槽，所述粘接槽内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层，所述无机粘接材料层和所述待粘接腔的内壁能够将所述有机粘接材料层完全包裹。

优选的，所述定型模具具有贯穿所述定型模具的内腔，所述内腔的内侧壁为所述密封面，所述定型模具的内腔用于套设所述待粘接件，且所述定型模具的内侧壁能够与所述待粘接件套于所述内腔内的部分的外壁相匹配。

优选的，所述第一密封部件呈环形，所述待粘接腔呈环形，所述第一密封部件能够完全伸入至所述待粘接腔内，所述内腔位于所述第一模具腔两侧的部分分别为第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔用于容纳第一待粘接部件，所述第二容纳腔用于容纳第二待粘接部件，且所述第一密封部件的两端能够分别与所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的一端和所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的一端接触，所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的端面、所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的端面和所述第一密封部件的内侧壁之间的空间为所述第一模具腔。

优选的，还包括第二密封部件，所述第二密封部件能够与所述待粘接件接触，且所述第二密封部件能够密封所述粘接槽并形成第二模具腔，所述第二密封部件上设置有或所述第二密封部件与所述待粘接件之间留有能够与所述第二密封腔连通的第二注料孔，所述第二注料孔用于向所述第二模具腔内填充无机粘接材料层。

本发明还提供了一种灰岩质文物粘接方法，其包括如下步骤：

S1、向待粘接件的待粘接腔内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层，所述有机粘接材料层内凹于所述待粘接腔内；

S2、向所述待粘接腔内继续填充无机粘接材料，并使所述有机粘接材料层被完全包裹于所述无机粘接材料和所述待粘接腔的内壁之间。

优选的，S1还包括：向待粘接件的待粘接腔内填充所述有机粘接材料之前，制作定型模具和第一密封部件，其中：

所述定型模具具有密封面，所述第一密封部件能够与所述密封面固定连接，且所述第一密封部件凸出于所述密封面，所述第一密封部件能够由待粘接件的待粘接腔的外侧伸入至所述待粘接腔，且所述第一密封部件能够将所述待粘接腔密封，所述定型模具与所述待粘接件之间形成有第一模具腔，所述第一模具腔由所述第一密封部件与所述待粘接腔之间的间隙形成或由所述第一密封部件的内侧壁围成，所述定型模具上设置有与所述第一模具腔连通的第一注料孔，所述第一密封部件在所述待粘接腔内所占的空间能够形成粘接槽，所述粘接槽内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层，所述无机粘接材料层和所述待粘接腔的内壁能够将所述有机粘接材料层完全包裹；

将所述第一密封部件由所述待粘接件的所述待粘接腔的外侧插入至所述待粘接腔，并使所述密封面与所述待粘接件的外壁接触，通过所述第一注料孔向所述第一模具腔内填充所述有机粘接材料，并形成所述有机粘接材料层；

S2包括：将所述定型模具和所述第一密封部件与所述待检测件分离，向所述粘接槽内填充所述无机粘接材料。

优选的，在向所述粘接槽内填充无机粘接材料之前，获取第二密封部件，所述第二密封部件能够与所述待粘接件接触，所述第二密封部件上设置有或所述第二密封部件与所述待粘接件之间留有能够与所述第二密封腔连通的第二注料孔；

S2包括：将所述定型模具和所述第一密封部件与所述待检测件分离后，先利用所述第二密封部件密封所述粘接槽并形成第二模具腔，通过所述第二注料孔向所述第二模具腔内填充所述无机粘接材料。

优选的，S1还包括：在制作所述定型模具和所述第一密封部件之前，获取所述待粘接件和所述待粘接腔的形状和尺寸，根据所述待粘接件和所述待粘接腔的形状和尺寸确定所述密封面和所述第一密封部件的形状和尺寸，使所述第一密封部件伸入至所述待粘接腔内的部分能够与所述待粘接腔匹配并密封所述待粘接腔，使所述密封面能够完全与所述待粘接剂件与所述密封面对应部分的外壁接触。

优选的，所述第一密封部件呈环形，所述待粘接腔呈环形，所述内腔位于所述第一模具腔两侧的部分分别为第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔用于容纳第一待粘接部件，所述第二容纳腔用于容纳第二待粘接部件，且所述第一密封部件的两端能够分别与所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的一端和所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的一端接触，所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的端面、所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的端面和所述第一密封部件的内侧壁之间的空间为所述第一模具腔；

S1还包括：将所述第一待粘接部件放置于所述定型模具的所述第一容纳腔内，并使所述第一待粘接部件的上端面与所述第一密封部件的下端面接触，向所述第一模具腔内填充所述有机粘接材料，将所述第二待粘接部件放置于所述定型模具的所述第二容纳腔内；向所述第一待粘接部件施加指向所述第二待粘接部件的压力，并向所述第二待粘接部件施加指向所述第一待粘接部件的压力，直至所述有机粘接材料固化，使所述第一待粘接部件和所述第二待粘接部件粘接为所述一体部件；

S2还包括：将定型模具和第一密封部件与所述一体部件分离，将所述第二密封部件连接于所述一体部件上，并使所述第二密封部件密封所述粘接槽，通过所述第二注料孔向所述第二模具腔内注入所述无机粘接材料；向所述第一待粘接部件施加指向所述第二待粘接部件的压力，并向所述第二待粘接部件施加指向所述第一待粘接部件的压力，直至所述无机粘接材料初步固化。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的灰岩质文物粘接模具及灰岩质文物粘接方法，包括定型模具和第一密封部件，定型模具具有密封面，第一密封部件凸出于密封面，第一密封部件能够由待粘接件的待粘接腔的外侧伸入至待粘接腔，且第一密封部件能够将待粘接腔密封，定型模具与待粘接件之间形成有第一模具腔，第一模具腔由第一密封部件与待粘接腔之间的间隙形成或由第一密封部件的内侧壁围成，第一注料孔用于向第一模具腔内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层，第一密封部件在待粘接腔内所占的空间能够形成粘接槽，粘接槽内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层，无机粘接材料层和待粘接腔的内壁能够将有机粘接材料层完全包裹。本实施例提供的灰岩质文物粘接模具，先通过第一密封部件密封待粘接腔并形成第一模具腔，并在第一模具腔内填充有机粘接材料，形成有机粘接材料层，之后使定型模具和第一密封部件与待粘接件分离，此时，第一密封部件在待粘接腔内所占的空间能够形成粘接槽，向粘接槽内填充无机粘接材料层，且无机粘接材料层和待粘接腔的内壁能够将有机粘接材料层完全包裹。该灰岩质文物粘接模具利用有机粘接材料和无机粘接材料两种粘接材料共同完成文物的粘接，充分发挥了有机粘接材料粘接强度高及无机粘接材料耐老化性能和兼容性能好的优点，能够延长现有的有限可供选择的灰岩裂隙、局部缺失等文物病害粘接加固材料的最大服役期限，有效改善和提升现有粘接加固材料的使用年限和寿命；相对于现有的以寻求粘接加固材料的多样性方法的基础上，为灰岩质岩体和文物的防风化保护和修复的粘接加固技术提供了一条新的思路；同时，由于有机粘接材料更易被风化，无机粘接材料设置于有机粘接材料的外圈，能够降低内圈的有机粘接材料的风化程度；无机粘接材料的外观与灰岩质岩体和文物的外观更为相近，能够提高修复后的灰岩质岩体和文物的美观性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的灰岩质文物粘接模具的结构示意图；

图2为图1中沿A-A剖面剖切后的结构示意图；

图3为实施例1提供的定型模具的结构示意图；

图4为实施例1提供的一体部件粘接无机材料层后的结构示意图；

图5为实施例1提供的一体部件上的有机粘接材料层和无机粘接材料层的位置关系示意图；

图6为实施例1提供的第一密封部件粘接于一体部件上后的结构示意图；

图7为实施例1提供的粘接槽的结构示意图；

图8为实施例1提供的待粘接腔的结构示意图；

图中：100、灰岩质文物粘接模具；1、定型模具；101、第一密封部件；102、第一模具腔；103、第一容纳腔；104、第二容纳腔；105、密封面；2、第二密封部件；3、第一待粘接部件；4、第二待粘接部件；5、有机粘接材料层；6、无机粘接材料层；7、待粘接腔；8、粘接槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种灰岩质文物粘接模具及灰岩质文物粘接方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够延长现有的有限可供选择的灰岩裂隙、局部缺失等文物病害粘接加固材料的最大服役期限，有效改善和提升现有粘接加固材料的使用年限和寿命。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1-8所示，本实施例提供了一种灰岩质文物粘接模具100，包括定型模具1和第一密封部件101，定型模具1具有密封面105，第一密封部件101能够与密封面105固定连接，且第一密封部件101凸出于密封面105，第一密封部件101能够由待粘接件的待粘接腔7的外侧伸入至待粘接腔7，且第一密封部件101能够将待粘接腔7密封，定型模具1与待粘接件之间形成有第一模具腔102，第一模具腔102由第一密封部件101与待粘接腔7之间的间隙形成或由第一密封部件101的内侧壁围成，具体地，当待粘接腔7为待粘接件上的凹槽形式(如裂纹等)时，第一模具腔102由第一密封部件101与待粘接腔7之间的间隙形成；当待粘接件断裂为第一待粘接部件3和第二待粘接部件4时，待粘接腔7为第一待粘接部件3和第二待粘接部件4之间的粘接层所占的空间，定型模具1上设置有与第一模具腔102连通的第一注料孔，第一注料孔用于向第一模具腔102内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层5，第一密封部件101在待粘接腔7内所占的空间能够形成粘接槽8，粘接槽8内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层6，无机粘接材料层6和待粘接腔7的内壁能够将有机粘接材料层5完全包裹。本实施例提供的灰岩质文物粘接模具100，先通过第一密封部件101密封待粘接腔7并形成第一模具腔102，并在第一模具腔102内填充有机粘接材料，形成有机粘接材料层5，之后使定型模具1和第一密封部件101与待粘接件分离，此时，第一密封部件101在待粘接腔7内所占的空间能够形成粘接槽8，向粘接槽8内填充无机粘接材料层6，且无机粘接材料层6和待粘接腔7的内壁能够将有机粘接材料层5完全包裹。该灰岩质文物粘接模具100利用有机粘接材料和无机粘接材料两种粘接材料共同完成文物的粘接，充分发挥了有机粘接材料粘接强度高及无机粘接材料耐老化性能和兼容性能好的优点，能够延长现有的有限可供选择的灰岩裂隙、局部缺失等文物病害粘接加固材料的最大服役期限，有效改善和提升现有粘接加固材料的使用年限和寿命；相对于现有的以寻求粘接加固材料的多样性方法的基础上，为灰岩质岩体和文物的防风化保护和修复的粘接加固技术提供了一条新的思路；同时，由于有机粘接材料更易被风化，无机粘接材料设置于有机粘接材料的外圈，能够降低内圈的有机粘接材料的风化程度；无机粘接材料的外观与灰岩质岩体和文物的外观更为相近，能够提高修复后的灰岩质岩体和文物的美观性。

本实施例中，定型模具1具有贯穿定型模具1的内腔，内腔的内侧壁为密封面105，定型模具1的内腔用于套设待粘接件，且定型模具1的内侧壁能够与待粘接件套于内腔内的部分的外壁相匹配，使得定型模具1能够对待粘接件能够限制待粘接件沿垂直于内腔延伸方向的运动，从而保证第一密封部件101与待粘接件之间不会产生移位，保证粘接效果。

本实施例中，第一密封部件101呈环形，待粘接腔7呈环形，第一密封部件101能够完全伸入至待粘接腔7内，内腔位于第一模具腔102两侧的部分分别为第一容纳腔103和第二容纳腔104，第一容纳腔103用于容纳第一待粘接部件3，第二容纳腔104用于容纳第二待粘接部件4，且第一密封部件101的两端能够分别与第一待粘接部件3靠近第二容纳腔104的一端和第二待粘接部件4靠近第一容纳腔103的一端接触，第一待粘接部件3靠近第二容纳腔104的端面、第二待粘接部件4靠近第一容纳腔103的端面和第一密封部件101的内侧壁之间的空间为第一模具腔102。第一密封部件101能够限制第一待粘接部件3朝向第二容纳腔104的运动，第一密封部件101能够限制第二待粘接部件4朝向第一容纳腔103的运动。通过向第一模具腔102内填充有机粘接材料完成第一待粘接部件3和第二待粘接部件4的粘接，由于第一模具腔102是由第一密封部件101的内侧壁围成的，且第一待粘接部件3和第二待粘接部件4的待粘接面能够分别与第一密封部件101的两端接触，故第一模具腔102在第一待粘接部件3的待粘接面和第二待粘接部件4的待粘接面上的投影位于对应的粘接面的外边沿的内部，即有机粘接材料层5将第一待粘接部件3的中部和第二待粘接部件4的中部进行了粘接。

本实施例中，还包括第二密封部件2，第二密封部件2能够与待粘接件接触，且第二密封部件2能够密封粘接槽8并形成第二模具腔，第二密封部件2上设置有或第二密封部件2与待粘接件之间留有能够与第二密封腔连通的第二注料孔，第二注料孔用于向第二模具腔内填充无机粘接材料层6。第一待粘接部件3和第二待粘接部件4能够通过有机粘接材料层5粘接为一体部件；第二密封部件2能够套设于一体部件外，一体部件中的有机粘接材料层5的外壁、第一待粘接部件3靠近第二待粘接部件4的外壁和第二待粘接部件4靠近第一待粘接部件3的外壁围成有环形槽，第二密封部件2能够完全覆盖环形槽，第二密封部件2能够密封一体部件的环形槽，通过第二注料孔向环形槽内注入无机粘接材料，完成了对第一待粘接部件3和第二待粘接部件4的外圈的粘接。

本实施例中，定型模具1为硅胶模具，第一密封部件101为密封胶带。作为优选的实施方式，密封胶带粘接于一体部件的外侧壁时，在环形槽上部预留一个缺口不进行粘接，从而形成第一注料孔，有利于简化第二密封部件2的结构。

本实施例中，第一容纳腔103和第二容纳腔104均为柱状，第一容纳腔103的内壁能够完全与第一待粘接部件3的外壁接触，第二容纳腔104的内壁能够完全与第二待粘接部件4的外壁接触，从而对第一待粘接部件3和第二待粘接部件4进行良好地限位和固定，保证粘接的稳定性。作为一种实施方式，第一密封部件101为圆环形，第一模具腔102、第一容纳腔103、第二容纳腔104为圆柱状。

需要说明的是，本实施例提供的灰岩质文物粘接模具100不仅适用于灰岩质石质文物保护中的裂隙、局部缺失的粘接加固，也为其它石质类型石窟寺的粘接加固研究及工程应用提供一种新的方法和思路。

实施例2

本实施例提供了一种灰岩质文物粘接方法，包括如下步骤：

S1、向待粘接件的待粘接腔7内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层5，有机粘接材料层5内凹于待粘接腔7内；

S2、向待粘接腔7内继续填充无机粘接材料，并使有机粘接材料层5被完全包裹于无机粘接材料和待粘接腔7的内壁之间。

本实施例中，S1还包括：向待粘接件的待粘接腔7内填充有机粘接材料之前，制作定型模具1和第一密封部件101，其中：

定型模具1具有密封面105，第一密封部件101能够与密封面105固定连接，且第一密封部件101凸出于密封面105，第一密封部件101能够由待粘接件的待粘接腔7的外侧伸入至待粘接腔7，且第一密封部件101能够将待粘接腔7密封，定型模具1与待粘接件之间形成有第一模具腔102，第一模具腔102由第一密封部件101与待粘接腔7之间的间隙形成或由第一密封部件101的内侧壁围成，定型模具1上设置有与第一模具腔102连通的第一注料孔，第一密封部件101在待粘接腔7内所占的空间能够形成粘接槽8，粘接槽8内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层6，无机粘接材料层6和待粘接腔7的内壁能够将有机粘接材料层5完全包裹；

将第一密封部件101由待粘接件的待粘接腔7的外侧插入至待粘接腔7，并使密封面105与待粘接件的外壁接触，通过第一注料孔向第一模具腔102内填充有机粘接材料，并形成有机粘接材料层5；借助定型模具1和第一密封部件101完成有机粘接材料的粘接，有利于提高工作率，且能够较好地限制有机粘接材料的粘接位置，提高粘接效果。

S2包括：将定型模具1和第一密封部件101与待检测件分离，向粘接槽8内填充无机粘接材料。

本实施例中，在向粘接槽8内填充无机粘接材料之前，获取第二密封部件2，第二密封部件2能够与待粘接件接触，第二密封部件2上设置有或第二密封部件2与待粘接件之间留有能够与第二密封腔连通的第二注料孔；

S2包括：将定型模具1和第一密封部件101与待检测件分离后，先利用第二密封部件2密封粘接槽8并形成第二模具腔，通过第二注料孔向第二模具腔内填充无机粘接材料。借助第二密封部件2，完成有机粘接材料的粘接，有利于提高工作率，且能够较好地限制无机粘接材料的粘接位置，提高粘接效果。

本实施例中，S1还包括：在制作定型模具1和第一密封部件101之前，获取待粘接件和待粘接腔7的形状和尺寸，根据待粘接件和待粘接腔7的形状和尺寸确定密封面105和第一密封部件101的形状和尺寸，使第一密封部件101伸入至待粘接腔7内的部分能够与待粘接腔7匹配并密封待粘接腔7，使密封面105能够完全与待粘接剂件与密封面105对应部分的外壁接触。

作为优选的实时方式，可以采用3D扫描的方式获取待粘接件和待粘接腔7的形状和尺寸。

本实施例中，第一密封部件101呈环形，待粘接腔7呈环形，内腔位于第一模具腔102两侧的部分分别为第一容纳腔103和第二容纳腔104，第一容纳腔103用于容纳第一待粘接部件3，第二容纳腔104用于容纳第二待粘接部件4，且第一密封部件101的两端能够分别与第一待粘接部件3靠近第二容纳腔104的一端和第二待粘接部件4靠近第一容纳腔103的一端接触，第一待粘接部件3靠近第二容纳腔104的端面、第二待粘接部件4靠近第一容纳腔103的端面和第一密封部件101的内侧壁之间的空间为第一模具腔102；S1还包括：将第一待粘接部件3放置于定型模具1的第一容纳腔103内，并使第一待粘接部件3的上端面与第一密封部件101的下端面接触，向第一模具腔102内填充有机粘接材料，将第二待粘接部件4放置于定型模具1的第二容纳腔104内；向第一待粘接部件3施加指向第二待粘接部件4的压力，并向第二待粘接部件4施加指向第一待粘接部件3的压力，直至有机粘接材料固化，使第一待粘接部件3和第二待粘接部件4粘接为一体部件；S2还包括：将定型模具1和第一密封部件101与一体部件分离，将第二密封部件2连接于一体部件上，并使第二密封部件2密封粘接槽8，通过第二注料孔向第二模具腔内注入无机粘接材料；向第一待粘接部件3施加指向第二待粘接部件4的压力，并向第二待粘接部件4施加指向第一待粘接部件3的压力，直至无机粘接材料初步固化。

实施例3

本实施例以待粘接件断裂为第一待粘接部件3和第二待粘接部件4、对第一待粘接部件3和第二待粘接部件4粘接为例进行说明，此时可以采用如图1-8所示的模具进行粘接，具体地：

S1、将第一待粘接部件3放置于定型模具1的第一容纳腔103内，并使第一待粘接部件3的上端面与第一密封部件101的下端面接触，通过第二容纳腔104的上端开口(第一注液孔)向第一模具腔102内填充有机粘接材料，将第二待粘接部件4放置于定型模具1的第二容纳腔104内，使第一待粘接部件3和第二待粘接部件4粘接为一体部件；S2、将定型模具1、第一密封部件101和一体部件分离，将第二密封部件2连接于一体部件上，并使第二密封部件2密封第一待粘接部件3与第二待粘接部件4之间的环形槽，通过第二密封部件2上的第二注料孔向环形槽内注入无机粘接材料。需要说明的是，定型模具1可以设置为多瓣式模具，以便于定型模具1从一体部件上的拆除。

本实施例提供的灰岩质文物粘接方法，通过定型模具1、利用有机粘接材料完成对第一待粘接部件3粘接面的中部和第二待粘接部件4粘接面的中部的粘接，通过第二密封部件2、利用无机粘接材料完成对第一待粘接部件3粘接面的外圈和第二待粘接部件4粘接面的外圈的粘接，即利用有机粘接材料和无机粘接材料分两次逐层粘接文物，充分发挥了有机粘接材料粘接强度高及无机粘接材料耐老化性能和兼容性能好的优点，能够延长现有的有限可供选择的灰岩裂隙、局部缺失等文物病害粘接加固材料的最大服役期限，有效改善和提升现有粘接加固材料的使用年限和寿命；相对于现有的以寻求粘接加固材料的多样性方法的基础上，为灰岩质岩体和文物的防风化保护和修复的粘接加固技术提供了一条新的思路。

本实施例中，S1还包括：向第一模具腔102内填充有机粘接材料后，向第一待粘接部件3施加指向第二待粘接部件4的压力，并向第二待粘接部件4施加指向第一待粘接部件3的压力，直至有机粘接材料固化，有利于增加粘接力，提高第一粘接材料的粘接效果。

本实施例中，S2还包括：环形槽内注入无机粘接材料后，对第二注料孔进行封堵，向第一待粘接部件3施加指向第二待粘接部件4的压力，并向第二待粘接部件4施加指向第一待粘接部件3的压力，直至无机粘接材料初步固化。有利于增加粘接力，提高第二粘接材料的粘接效果。

作为优选的实施方式，S1和S2步骤中，对第一待粘接部件3施加的压力垂直于第一待粘接部件3的粘接面，对第二待粘接部件4施加的压力垂直于第二待粘接部件4的粘接面；更为优选的，通过F型固定器对第一待粘接部件3和第二待粘接部件4进行夹持以实现压力的施加。

本实施例中，S2还包括：无机粘接材料初步固化后，将一体部件上的第二密封部件2去除，将一体部件置于一定温度和一定湿度的环境中进行养护，直至无机粘接材料完全固化，形成无机粘接材料层6。养护环境的温度和湿度可以根据材料的选择等进行设置。

本实施例中，S2还包括：将第二密封部件2连接于一体部件上之前，对环形槽的内壁进行湿润处理。作为优选的实施方式，采用纯净水对环形槽的内壁进行湿润处理。

本实施例中，S1还包括：在对第一待粘接部件3和第二待粘接部件4进行粘接之前，获取第一待粘接部件3和第二待粘接部件4的形状和尺寸，根据第一待粘接部件3和第二待粘接部件4的形状和尺寸获得第一密封部件101、第一容纳腔103和第二容纳腔104的形状和尺寸，并制作定型模具1。

以下以对石窟寺现场灰岩质试样为例进行说明，具体的粘接方法为：

(1)根据石窟寺现场灰岩钻芯取样的试样直径大小，确定拟开展粘接加固用的硅胶定型模具1的尺寸，尺寸确定的内容包括：定型模具1的形状、高度、厚度、第一密封部件101的厚度和高度，并通过室内液态硅胶塑形，获得试验所需的硅胶定型模具1；此处，硅胶定型模具1的形状为圆柱形，高度为45mm，内径是54mm，厚度是10mm；第一密封部件101的外凸高度5mm，厚度为5mm，位于整个圆柱体的正中间位置。

(2)将直径为54mm、高度为20mm的一块灰岩试样放在硅胶定型模具1的任意一端，并视为下部灰岩试样(第一待粘接部件3)。将有机粘接材料粘接到第一密封部件101与灰岩试块形成的中央凹面(第一模具腔102)处，有机粘接材料形成圆面直径为44mm、厚度为5mm的第一粘接材料层，第一粘接材料层与第一密封部件101的高度相一致。

(3)将直径为54mm、高度为20mm的另一块灰岩试样粘接在有机粘接材料层5上，待粘接完成使用F型固定器将上下两块灰岩试块夹住，施加垂直压力以增加粘接力，然后静置试样，待有机粘接材料固化后，拆除F型固定器和硅胶定型模具1。

(4)使用密封胶带将硅胶定型模具1留下的高5mm、厚5mm的凹槽(环形槽)封护，并预留第二注料孔，并提前用纯净水对环形槽内壁进行湿润处理，将粘接所需水灰比的无机粘接材料使用注射器从预留第二注料孔注射至环形槽，无机粘接材料注射需饱满、无气泡，待注射完成，然后将第二注料孔进行封护处理；使用F型固定器对无机粘接材料包裹有机粘接材料实施完成的试样进行第二次施压夹持，待试样初凝。

(5)无机粘接材料初凝之后，将表面密封胶带揭除，在恒温恒湿箱中设置温度20℃、相对湿度95％的环境下进行养护，待无机粘接材料完全固结。即完成了整个无机粘接材料包裹有机粘接材料的灰岩质试样粘接技术流程。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种灰岩质文物粘接模具，其特征在于：包括定型模具和第一密封部件，所述定型模具具有密封面，所述第一密封部件能够与所述密封面固定连接，且所述第一密封部件凸出于所述密封面，所述第一密封部件能够由待粘接件的待粘接腔的外侧伸入至所述待粘接腔，且所述第一密封部件能够将所述待粘接腔密封，所述定型模具与所述待粘接件之间形成有第一模具腔，所述第一模具腔由所述第一密封部件与所述待粘接腔之间的间隙形成或由所述第一密封部件的内侧壁围成，所述定型模具上设置有与所述第一模具腔连通的第一注料孔，所述第一注料孔用于向所述第一模具腔内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层，所述第一密封部件在所述待粘接腔内所占的空间能够形成粘接槽，所述粘接槽内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层，所述无机粘接材料层和所述待粘接腔的内壁能够将所述有机粘接材料层完全包裹。

2.根据权利要求1所述的灰岩质文物粘接模具，其特征在于：所述定型模具具有贯穿所述定型模具的内腔，所述内腔的内侧壁为所述密封面，所述定型模具的内腔用于套设所述待粘接件，且所述定型模具的内侧壁能够与所述待粘接件套于所述内腔内的部分的外壁相匹配。

3.根据权利要求2所述的灰岩质文物粘接模具，其特征在于：所述第一密封部件呈环形，所述待粘接腔呈环形，所述第一密封部件能够完全伸入至所述待粘接腔内，所述内腔位于所述第一模具腔两侧的部分分别为第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔用于容纳第一待粘接部件，所述第二容纳腔用于容纳第二待粘接部件，且所述第一密封部件的两端能够分别与所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的一端和所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的一端接触，所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的端面、所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的端面和所述第一密封部件的内侧壁之间的空间为所述第一模具腔。

4.根据权利要求1所述的灰岩质文物粘接模具，其特征在于：还包括第二密封部件，所述第二密封部件能够与所述待粘接件接触，且所述第二密封部件能够密封所述粘接槽并形成第二模具腔，所述第二密封部件上设置有或所述第二密封部件与所述待粘接件之间留有能够与所述第二密封腔连通的第二注料孔，所述第二注料孔用于向所述第二模具腔内填充无机粘接材料层。

5.一种灰岩质文物粘接方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、向待粘接件的待粘接腔内填充有机粘接材料并形成有机粘接材料层，所述有机粘接材料层内凹于所述待粘接腔内；

S2、向所述待粘接腔内继续填充无机粘接材料，并使所述有机粘接材料层被完全包裹于所述无机粘接材料和所述待粘接腔的内壁之间。

6.根据权利要求5所述的灰岩质文物粘接方法，其特征在于：S1还包括：向待粘接件的待粘接腔内填充所述有机粘接材料之前，制作定型模具和第一密封部件，其中：

所述定型模具具有密封面，所述第一密封部件能够与所述密封面固定连接，且所述第一密封部件凸出于所述密封面，所述第一密封部件能够由待粘接件的待粘接腔的外侧伸入至所述待粘接腔，且所述第一密封部件能够将所述待粘接腔密封，所述定型模具与所述待粘接件之间形成有第一模具腔，所述第一模具腔由所述第一密封部件与所述待粘接腔之间的间隙形成或由所述第一密封部件的内侧壁围成，所述定型模具上设置有与所述第一模具腔连通的第一注料孔，所述第一密封部件在所述待粘接腔内所占的空间能够形成粘接槽，所述粘接槽内用于填充无机粘接材料并形成无机粘接材料层，所述无机粘接材料层和所述待粘接腔的内壁能够将所述有机粘接材料层完全包裹；

将所述第一密封部件由所述待粘接件的所述待粘接腔的外侧插入至所述待粘接腔，并使所述密封面与所述待粘接件的外壁接触，通过所述第一注料孔向所述第一模具腔内填充所述有机粘接材料，并形成所述有机粘接材料层；

S2包括：将所述定型模具和所述第一密封部件与所述待检测件分离，向所述粘接槽内填充所述无机粘接材料。

7.根据权利要求6所述的灰岩质文物粘接方法，其特征在于：在向所述粘接槽内填充无机粘接材料之前，获取第二密封部件，所述第二密封部件能够与所述待粘接件接触，所述第二密封部件上设置有或所述第二密封部件与所述待粘接件之间留有能够与所述第二密封腔连通的第二注料孔；

S2包括：将所述定型模具和所述第一密封部件与所述待检测件分离后，先利用所述第二密封部件密封所述粘接槽并形成第二模具腔，通过所述第二注料孔向所述第二模具腔内填充所述无机粘接材料。

8.根据权利要求6所述的灰岩质文物粘接方法，其特征在于：S1还包括：在制作所述定型模具和所述第一密封部件之前，获取所述待粘接件和所述待粘接腔的形状和尺寸，根据所述待粘接件和所述待粘接腔的形状和尺寸确定所述密封面和所述第一密封部件的形状和尺寸，使所述第一密封部件伸入至所述待粘接腔内的部分能够与所述待粘接腔匹配并密封所述待粘接腔，使所述密封面能够完全与所述待粘接剂件与所述密封面对应部分的外壁接触。

9.根据权利要求6所述的灰岩质文物粘接方法，其特征在于：所述第一密封部件呈环形，所述待粘接腔呈环形，所述内腔位于所述第一模具腔两侧的部分分别为第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔用于容纳第一待粘接部件，所述第二容纳腔用于容纳第二待粘接部件，且所述第一密封部件的两端能够分别与所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的一端和所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的一端接触，所述第一待粘接部件靠近所述第二容纳腔的端面、所述第二待粘接部件靠近所述第一容纳腔的端面和所述第一密封部件的内侧壁之间的空间为所述第一模具腔；

S1还包括：将所述第一待粘接部件放置于所述定型模具的所述第一容纳腔内，并使所述第一待粘接部件的上端面与所述第一密封部件的下端面接触，向所述第一模具腔内填充所述有机粘接材料，将所述第二待粘接部件放置于所述定型模具的所述第二容纳腔内；向所述第一待粘接部件施加指向所述第二待粘接部件的压力，并向所述第二待粘接部件施加指向所述第一待粘接部件的压力，直至所述有机粘接材料固化，使所述第一待粘接部件和所述第二待粘接部件粘接为所述一体部件；

S2还包括：将定型模具和第一密封部件与所述一体部件分离，将所述第二密封部件连接于所述一体部件上，并使所述第二密封部件密封所述粘接槽，通过所述第二注料孔向所述第二模具腔内注入所述无机粘接材料；向所述第一待粘接部件施加指向所述第二待粘接部件的压力，并向所述第二待粘接部件施加指向所述第一待粘接部件的压力，直至所述无机粘接材料初步固化。