[发明专利]一种石灰基微收缩灌浆材料组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石灰基微收缩灌浆材料组合物，涉及砖石质文物保护用材料技术领域，按照重量百分比由下述组分构成：骨料：30%～60%；天然水硬性石灰：30%～60%；膨胀剂：3%~9%；活性微粉：3%~8%；助剂：0.8%~1.6%。本发明所提供的微收缩灌浆材料不仅在物理化学性质上与传统的砖石质材料具有良好的兼容性，而且强度较高，此外，由于膨胀剂的合理引入，该灌浆料在灌入裂隙以后会产生微小的体积膨胀，使得灌浆材料与基材砖石能够紧密结合，灌注更加密实。

技术领域

本发明涉及砖石质文物保护用材料技术领域，具体地指一种石灰基微收缩灌浆材料组合物及其制备方法。

背景技术

砖石质文物（包括岩画、石制或泥制雕塑、碑刻等）及历史建筑是中国文化的重要组成部分，但是在各种自然因素及人为活动的作用下，它们也会出现老化、空鼓、剥落、破损、断裂及缺失等问题，需要不断进行维护、修缮及保护。在这些保护工程中，粘结断裂构件、填补空鼓破损部位及加固文物本体结构等均需要有相应的的保护材料。

其中对有裂隙或空洞的砖石材料粘结加固一般要使用灌注粘结材料，该材料也称之为灌浆材料。

灌注粘结材料的主要要求有：1）具有稳定、长久的粘结强度；2）与本体材料性能相近，即结构相近、热膨胀系数相近；3）耐老化；4）不存在后续衍生问题，比如环境污染、析水、析盐等；5）对本体材料表面（彩绘、岩画等）的影响尽可能小。

现有技术中，使用的灌注粘结材料主要有两种：水泥材料和有机高分子材料。二者各有特点，水泥材料由于粘结强度高、具有优异的抗老化及防潮抗渗性，在工程行业应用非常广泛，但是，大量的科学研究和工程实例表明，现代水泥材料与传统砖石类材料不兼容，水泥中含有大量的水溶盐，会严重损坏砖石材料；其次，水泥建筑一旦出现问题，再次修复相当困难有些甚至是不可能的。而高分子材料虽然强度高，渗透性好，但其与砖石材料的物理化学性质差别更大，在实践应用中表现出来的缺点为强度过高、老化产物与砖石材料完全不同，且不吸水不透气，兼容性很差。

因此，近年来研究人员把目光投向了传统石灰灌浆材料，传统石灰类灌浆材料因其能够与砖石类材料很好的兼容，在文物保护工程中占有举足轻重的地位。然而，石灰基灌浆料也存在缺陷，如强度低、凝结速度慢且容易收缩致使充填加固效果难以满足要求。

申请公布号为CN 101811853的中国发明专利公开了一种灌注粘接材料组合物，其包含有重量比为20~60%的天然水硬性石灰、35%~78%的骨料、0%~0.2%的聚合物乳胶粉、0.01%~2%的减水剂以及0.01%~2%的保水增稠剂，能够满足对历史建筑中砖石类材料进行粘结加固的特护要求，粘结力优良、耐候性好且具有自愈性，其存在的问题在于收缩率虽然得到了改善，但仍嫌偏大，而收缩带来的强度降低成为进一步提高灌注料粘结强度的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中砖石质文物保护用灌浆材料的收缩率问题，提供一种石灰基微收缩灌浆材料组合物及其制备方法，用于维护、修缮及保护砖石质文物及古建筑，使其具备强度高且微收缩的性能。

一种石灰基微收缩灌浆材料组合物，按照重量百分比由下述组分构成：

骨料：30%～60%；

天然水硬性石灰：30%～60%；

膨胀剂：3%~9%；

活性微粉：3%~8%；

助剂：0.8%~1.6%。

作为上述技术方案的优选，所述骨料的材料为石灰岩或石英砂，其主要成分为碳酸钙（CaCO3）或者二氧化硅（SiO2）。

作为上述技术方案的优选，所述骨料的材料为碳酸钙质量分数大于90%的重钙粉或二氧化硅质量分数大于90%的精白砂。