[發明專利]用土黃色泥灰巖制作的修復磚石質文物的膠凝材料

有效

• 申請號: 201210197547.6
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102674723A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王旭東;郭青林;趙林毅;李黎;李最雄;王金華
• 申請（專利權）人: 敦煌研究院
• 主分類號: C04B7/345
• 分類號: C04B7/345;C04B7/36
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術領域

本發明涉及一種修復磚石文物的材料，具體說是一種用土黃色泥灰巖制作的修復磚石質文物的膠凝材料。

背景技術

我國的磚石質文物分布廣泛，種類豐富，如長城、墓葬、石窟、巖畫、石雕、磚等。作為極其脆弱的一類文物實體，承載著大量珍貴的歷史信息，蘊藏著我國歷代政治、經濟、藝術、建筑、科技諸方面極為重要的形象資料，是我國古代文明的實物標本，是民族文化傳承的物質載體，具有民族團結和文化認同的感召力和凝聚力，也是我國優質國有資產和當代極其珍貴的文化旅游資源。

受自然環境諸多因素的影響，長城、石窟、石雕、摩崖造像等磚石產生嚴重風化、疏松、片狀剝落等病害，對文物造成很大的破壞，有些甚至是毀滅性的。為了挽救磚石文物滅逝，亟待尋求適宜的保護材料對磚石質文物進行保護加固。用于磚石質文物的保護加固材料必須與文物本體有相近的物理力學性質，這樣才能有良好的兼容性，使保護加固材料與文物本體很好的結合。同時，保護加固材料結石體必須具備良好的耐候性，即耐環境因素，如水、溫濕度變化、凍融、風蝕、雨蝕等對其穩定性的影響，因而，尋找磚石質文物的修復材料一直是各國文物保護工作者研究的課題。發明人數十年來致力于磚石文物修復材料的研究，制作出一種用土黃色泥灰巖制作的修復磚石質文物的膠凝材料。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種與磚石結合牢固、耐候性好、透水、透氣好的用土黃色泥灰巖制作的修復磚石質文物的膠凝材料。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是：

一種用土黃色泥灰巖制作的修復磚石質文物的膠凝材料，其特征在于按下述步驟制備：

a.?將含CaCO₃70%（質量百分比，以下同）和黃粘土30%的泥灰巖入粉碎機粉碎，篩選成粒徑為1cm～5cm碎粒泥灰巖；黃粘土30%中的主要成分占泥灰巖的重量比為：SiO_2?19%、Al₂O_3??5%、Fe₂O_3??2.5%；即泥灰巖主要礦物成份為：CaCO_3??70%、SiO_2??19%、Al₂O₃??5%和Fe₂O_3??2.5%；

b.?將碎粒泥灰巖在1000℃～1400℃焙燒爐中焙燒2～4小時，出爐后自然冷卻至環境溫度得燒碎粒泥灰巖；

燒碎粒泥灰巖的礦物成份包括：生石灰（CaO）42%、β-硅酸鈣（β-CaSiO₃）28%和鋁硅酸鈣（Ca₂Al₂Si₂O₈）19%；CaO是一種氣硬性膠凝材料，β-CaSiO₃和β-CaSiO₃是一種水硬性膠凝材料；

碎粒泥泥灰巖在焙燒爐中焙燒的化學反應式如下：

c.?將燒碎粒泥灰巖在球磨機中研磨，過100～180目篩得燒泥灰巖粉；

d．按照石英砂：燒泥灰巖粉為1：1質量比例，入攪拌器內混和均勻，得膠凝材料。

使用時，按照膠凝材料：水的質量比例為100：50的配比（即水灰比0.5）攪拌均勻制成漿材，備用；其反應式如下：

水硬過程：

β-CaO·SiO₂(β-CS)＋nH₂O→β-CaO·SiO₂·nH₂O(β-CSH_n)

2CaO·Al₂O₃·SiO₂(C₂AS)＋nH₂O→2CaO·Al₂O₃·SiO₂·nH₂O(C₂ASH_n)

氣硬過程：

CaO＋H₂O?→?Ca(OH)₂＋Q?[放熱]

Ca(OH)₂＋CO₂→?CaCO₃＋H₂O_??????