偏高岭土对天然水硬石灰净浆力学强度和水化反应的影响

为了研究偏高岭土(MK)对天然水硬性石灰(NHL2)净浆和水化反应的影响,本文制备出了不同偏高岭土掺量的样品(掺入量为0%、10%、20%、30%、40%、50%和60%).采用万能材料试验机、X-射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM),对养护28天的样品进行了力学强度、化学组成、物相组成及微观结构的分析.结果表明,偏高岭土对天然水硬石灰净浆的力学强度影响显著,当偏高岭土掺量为50%时,养护28天的样品的力学强度最高;偏高岭土中的活性SiO 2与天然水硬性石灰中的Ca(OH)2发生水化反应,促进水化硅酸钙(C-S-H)的生成,抑制了Ca(OH)2的碳化反应,使样品的微观结构呈均匀化和致密化.

煅烧温度对天然水硬石灰物理力学特性影响研究

研究了900~1150℃煅烧温度对寒武纪灰岩制备的天然水硬石灰物理力学特性的影响。利用XRD谱、SEM照片和消化速率表征煅烧产物特性,风吹成粉后检测天然水硬石灰凝结时间和抗折抗压强度。研究表明900~1150℃煅烧温度范围内,煅烧产物主要成分均为游离CaO和β-Ca_(2)SiO_(4),28 d抗压强度均达到天然水硬石灰NHL2的要求。煅烧产物游离CaO含量和消化速率随煅烧温度升高先增大后减小,其中950℃时达到峰值。天然水硬石灰凝结时间随煅烧温度升高逐渐缩短,但950℃时较1000℃时有明显减少,抗折、抗压强度随煅烧温度变化无明显规律,1150℃时28 d强度最高。

明《天工开物》之“风吹成粉”工法初步研究

1637年(明崇祯十年)出版的《天工开物》记录了我国古代建筑石灰的消解采用"置于风中,久自吹化成粉"的工艺,"用以砌墙石,则筛去石块,水调黏合"。为复配"风吹成粉"工法并研究采用这种工法得到的石灰性能,实验采用传统立窑对源自浙-皖交界处原材料"青石"烧制而成的生石灰使用"风吹法"消解,并参照现代标准BS-EN-459-2015等相关检测方法进行性能研究。结果发现"风吹法"消解的石灰含有水硬性组分如硅酸二钙等,并具有凝结时间短、强度适中等特点。研究表明,"风吹"20~30天左右得到的石灰性能相当于欧洲标准的天然水硬石灰NHL1或NHL2。研究还表明,"风吹成粉"的石灰可以用作砌筑、修复、注浆等粘合剂,其快凝等特性非常有利于湿冷环境下的施工。若对文献、明及以前的建筑进一步考证并采取系统全面的深化研究,有望考证出我国380年前的明朝对天然水硬石灰消解及应用技术的掌握程度,并开发出融合中华传统智慧的文物建筑保护材料。

海龙屯城墙与关口粘接材料分析研究

通过研究海龙屯的铜柱关、铁柱关、飞龙关、飞凤关、朝天关、西关的关口及相连的石砌城墙的粘接材料,目的是研究古代山地石砌建筑(城墙与关口)的加固技术,为将来类似文物的保护、研究和修缮提供科学依据。