[发明专利]一种古建筑修复用耐湿防水灰浆制备方法

说明书

一种古建筑修复用耐湿防水灰浆制备方法，属于建筑材料与文物保护材料改性研究技术领域。采用偏高岭土部分替代传统气硬性石灰作为胶结材料主体，制备并添加一定量铝酸酯偶联剂乳液配制灰浆。依上述方法配制的改性灰浆，能在高湿度(RH＝85％)养护条件下，一定幅度减小体积收缩，养护前期较快提升抗折强度，养护达到90天时能大幅提高抗压强度及防水性能。该种制备方法制备的灰浆具有优异的耐湿防水性，能够应用于高湿度的环境，在打破传统灰浆施工及使用条件局限性方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种古建筑修复用耐湿防水灰浆制备方法，属于建筑材料与文物保护材料改性研究技术领域。

背景技术

我国古建筑承载了中华文明史，是我国优秀的建筑遗产。然而，以石灰基灰浆为主要胶凝材料的古建筑等不可移动文物，经历千百年自然环境及人为因素的破坏，结构损坏严重，亟需修缮。修缮工作不仅是对建筑的保护，也是一种文化的传承。

传统气硬性石灰灰浆与古建筑兼容性高且成本低，目前是古建筑修缮的最主要胶凝材料，但其在古建筑修缮中直接使用存在诸多问题。传统灰浆通过失水干燥固结作用及碳酸化反应而发展强度，强度只能在较低湿度的环境下获得，在高湿度下，灰浆失水较慢，干燥固结作用微弱，灰浆不能快速吸收CO₂，碳化非常微弱导致强度发展非常缓慢。由于传统气硬性石灰的强度发展特性，北方的古建筑修缮施工只能在空气湿度较低的春季施工，夏季虽然温度适宜，但多雨且持续的高湿度条件，使得灰浆不仅强度发展缓慢且有遭受雨水冲刷的风险，给施工造成极大的局限性。当施工后的古建筑传统灰浆处于阴凉区域、地面返潮区域等水分散发较差的环境时，会因为长期较大的湿度，使本就强度发展缓慢的传统灰浆极易遭受破坏，产生酥粉、碎裂现象，从而影响结构稳定性。

本申请从该因素出发，发明一种耐湿灰浆，使灰浆应用于湿润环境下时不仅具有良好的力学性能，兼具小的体积收缩性能、良好的防水性能等优点。

发明内容

本发明研发一种高性能灰浆，在湿润条件下养护可使力学性能发展良好，兼具小的体积收缩性能、良好的防水性能，目的是解决传统灰浆用作北方气候条件下的古建筑修复材料时，自身性质导致的局限性问题。

为实现上述目的，经研究得到一种古建筑修复用耐湿防水灰浆，其原料组成包括胶结材料、添加剂和水，胶结材料为传统石灰(CL 90)和偏高岭土的混合物，添加剂为铝酸酯偶联剂DL-411乳液。

优选出偏高岭土在胶结材料中的质量百分比为10-40％，进一步优选15％；其中采用的偏高岭土中Al₂O₃及SiO₂总含量不少于95％，微观形貌下可观察到明显的层状结构。

优选出石灰在胶结材料中质量百分比为60-90％，进一步优选85％。

铝酸酯偶联剂DL-411乳液是由铝酸酯偶联剂、表面活性剂吐温20、水构成；其中优选铝酸酯偶联剂占胶结材料质量百分含量的0.5-3％，优选1％；优选表面活性剂吐温20占铝酸酯偶联剂质量百分含量的20-30％，优选25％；水为铝酸酯偶联剂质量的7-10倍，优选为8倍。

上述一种古建筑修复用耐湿防水灰浆的制备方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

(1)称取所需质量的铝酸酯偶联剂及表面活性剂吐温20；将表面活性剂加入盛有去离子水的容器中，进行加热搅拌，搅拌速度优选为200r/min，温度升至80℃后恒温并加入铝酸酯偶联剂，继续搅拌15min，得到所需的铝酸酯偶联剂乳液。

(2)按照胶结材料质量百分比分别称取石灰及偏高岭土放入容器中混合搅拌均匀，按照熟化过程的水胶比向容器中加水，盖住容器并留通气孔，减小水分散发及通空气，熟化20分钟；