传统糯米灰浆科学原理及其现代应用的探索性研究

糯米灰浆是我国古代应用最广泛的建筑粘接材料,本文通过对西安明代城墙灰浆样品的DSC-TGA、FT-IR、XRD、SEM分析和碘-淀粉实验表明,灰浆的主要无机成份是方解石晶型的碳酸钙,有机成份主要是没有降解的糯米成份。实验发现,糯米浆对碳酸钙方解石结晶体的大小和形貌有明显的调控作用,在一定浓度范围内,糯米浆浓度越大,生成的方解石结晶度越低,颗粒越小,结构也越致密;同时,糯米淀粉能够很好地粘结碳酸钙纳米颗粒并填充其微孔隙。这些是糯米灰浆具有强度大、韧性好、防渗性优越等良好力学性能的微观基础。另一方面,受糯米浆包裹而反应不全的石灰又抑制了细菌的滋生,使糯米成分长期不腐。糯米灰浆应该是中国古代建筑史上的一项重要科技发明。对糯米一石灰清液加固性能和膏浆粘接性能等方面的实验室研究表明,糯米灰浆加固性能良好,完全可以作为今天古建筑修复材料使用。同时,利用糯米灰浆的生物矿化机理,有可能开发出与建筑物本体和谐、与环境友好的新型文物加固材料。