[發(fā)明專利]古代石結構橋梁修復用粘合材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610565010.9
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN106187010B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 倪志軍;張亮亮;言志超;倪明;劉平;吳波;曾澤潤;楊轉運;劉會;倪燁
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B18/14;C04B18/08;C04B111/54;C04B111/34
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)50216
• 代理人: 龍玉洪

技術領域

本發(fā)明涉及建筑用材料技術領域，具體涉及一種古代石結構橋梁修復用粘合材料及制備方法。

背景技術

約1500年前，中國古代建筑工人采用“萬年牢”作為砌筑用粘合材料，馬生龍的《鳳凰臺記事》中有關這方面最早的文字記載：“筑京城，用石灰秫粥錮其外……(朱元璋)任意指一處擊視，皆純白色……”其中“秫粥”，是指一種粘高粱熬成的稀飯，秫米即“糯小米”、“黏粟”、“糯粟”、“黃糯”，也就是黃黏米，經(jīng)過現(xiàn)代科學技術研究，由于秫米中含有支鏈淀粉，其分支點不容易切斷，采用其作為砌筑用粘合材料有一定的科學道理，隨著時代的發(fā)展，這種古老的粘合材料因工藝繁雜、固化速度緩慢等原因難以適應現(xiàn)代建筑工程的要求等原因已逐漸被水泥等現(xiàn)在粘合材料所替代。但在古建筑修復領域，水泥易出現(xiàn)析鹽、壽命短、與古建筑本體的不相容等問題，所以采用傳統(tǒng)的修復材料來修復古建筑又被人們想起，但如果直接用傳統(tǒng)的“萬年牢”修復古建筑，由于其中缺乏必要的支撐材料，其抗壓強度不足，且不能抵御低溫損害，因此有必要開發(fā)出一種既能達到現(xiàn)代水泥砂漿的抗壓強度又能與古代石結構橋梁很好相容且不會出現(xiàn)析鹽等問題的古代石結構橋梁專用粘合材料。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術問題，本發(fā)明之一在于提供一種古代石結構橋梁修復用粘合材料，該材料可取代普通的水泥砂漿。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種古代石結構橋梁修復用粘合材料的制備方法。

技術方案如下：本發(fā)明的目的之一是這樣實現(xiàn)的：一種古代石結構橋梁修復用粘合材料，其關鍵在于由以下質(zhì)量份數(shù)的材料組成：6-15份蛋清，16-22份米湯，12-45份秫米粥，3-6份石膏，5-9份黏土，5-10份天然砂，10-25份煤灰，25-40份礦渣，1-3份麥秸提取物，1-3份稻草提取物，0.5-1.2份防凍劑，0.6-1.5份減水劑及10-18份水。

本技術方案以蛋清、秫米粥和石膏作為主要的凝膠材料，材料本身與古建筑的相容性好，且不會出現(xiàn)采用水泥制砂漿的析鹽等問題，考慮到采用單純的秫米粥和石膏的粘合材料的抗壓強度可能會不夠，因此特別添加了以礦渣、煤灰為主的細骨料作為支撐材料來提升粘合材料的抗壓強度，此類材料均來源于工業(yè)廢棄料，在此廢物利用，符合環(huán)保經(jīng)濟的要求，另外還特別添加了由麥秸和稻草提取物制備的增強材料，所采用的增強材料均為天然材料，對古建筑無損傷，與古建筑的相容性好，同時還可提升制備的粘合材料的強度和抗裂能力，另外還添加了一定量的抗凍劑來提升粘合材料的抗凍能力，使其能低于低溫環(huán)境的損害，提升其使用壽命。

作為優(yōu)選：上述秫米粥由預糊化秫米粉與水按質(zhì)量比為1:16-20的比例調(diào)制而成。如秫米粥采用在施工現(xiàn)場現(xiàn)熬現(xiàn)用的方法，不僅占用施工場地，且管理繁瑣，采用此方案預糊化后的糯米粉不占用多余的施工空間，管理簡單。

上述預糊化秫米粉按以下步驟制備：

步驟(1)預浸泡：將秫米和溫水按按質(zhì)量比為1:4-6的比例浸泡3-5小時后將秫米取出瀝干水分備用，所述溫水的水溫為33-37℃；

步驟(2)蒸制：將預浸泡后的秫米在蒸箱內(nèi)蒸制10-13分鐘后取出置于沸水中浸泡20-28分鐘后再次將秫米放入蒸箱內(nèi)進行二次蒸制，所述二次蒸制的時間為5-6分鐘；

步驟(3)冷卻凍結：將二次蒸制后的秫米冷卻至35℃以下后放入-30℃以下的冷凍室冷凍1-2小時；

步驟(4)真空干燥：將冷凍后的秫米在60-100Pa的真空度下真空干燥3-5小時；

步驟(5)粉碎：將真空干燥后的秫米粉碎后過50-80目篩得秫米粉；

步驟(6)：將秫米粉在100-120℃烘干3-5小時得到所述預糊化秫米粉。

采用此方案首先浸泡秫米后再進行蒸制可有效縮短加工時間，降低施工成本，采用兩次蒸制可提升預糊化秫米的溶解度，在第一次蒸制后將秫米置于沸水中浸泡可使秫米充分吸水，提高轉化率，采用沸水浸泡可防止高溫的秫米突然進入低溫的冷水中可能出現(xiàn)的老化從而降低轉化率，經(jīng)真空干燥后二次烘干的預糊化秫米粉水分低于5％，可有有效提升制備的預糊化秫米粉的存儲壽命。

上述米湯按以下步驟制備：

步驟①：取大米按質(zhì)量比為1:5-10的比例加入冷水后浸泡0.5-2小時；

步驟②：將步驟①中浸泡后的大米大火燒開，保持沸騰狀態(tài)2-3小時得到漿湯混合物；

步驟③：將所述漿湯混合物過60-80目篩后，在50-60℃溫度下繼續(xù)煮制0.5-1小時即得所述米湯。