中国古建筑中几种石灰类材料的物理力学特性研究

为探讨适宜于岩土文物保护加固的石灰类材料,对中国古建筑中几种石灰类材料及欧洲水硬石灰的化学组成和物理力学特性进行对比研究。研究表明烧料礓石、烧阿嘎土、欧洲水硬石灰NHL5及改性捶灰的化学组成主要是气硬性胶凝材料石灰CaO(或Ca(OH)2)和水硬性胶凝材料β-硅酸钙(β-CS)及铝硅酸钙(CAS),并且这些材料的结石体具有大的孔隙率及非常小的收缩变形性等特点,适宜于岩土文物的保护加固。除此之外,石灰、糯米灰浆、蛎灰、传统捶灰的主要化学组成为石灰CaO(或Ca(OH)2),实验研究结果显示,浆液的凝固速度慢,弹性波速小且上升速率慢,结石体虽然孔隙率大,但强度在短期内较低,易产生收缩变形,不适宜用于短时间内有强度要求的岩土文物保护加固,所以有必要对蛎灰和传统捶灰做进一步的改性研究,以便更广泛地应用于岩土文物的保护加固中。

偏高岭土改性乐山大佛修复材料龄期性能研究

捶灰是一种古老的建筑材料,曾多次应用于乐山大佛修复保护工程中。在前人研究的基础上,使用偏高岭土对捶灰进行改性处理,对龄期性能和固化反应产物进行检测表征。研究发现,使用偏高岭土改性捶灰能提升修复材料的力学性能和体积稳定性,同时能减少材料中的离子含量,降低离子富集对岩石颗粒间胶结物的破坏作用。通过XRD和FT-IR分析可知,固化过程中偏高岭土与Ca(OH)2发生了火山灰反应,生成了水化硅酸钙(C-S-H),并且随着偏高岭土掺量的增加,火山灰反应程度随之增加,样品中剩余的Ca(OH)2逐渐减少。SEM分析结果表明,随着偏高岭土掺量的增加,样品的微观结构逐渐变得致密,火山灰反应产生的钙质胶结物填充了颗粒间的空隙。研究表明,使用偏高岭土改性捶灰能够有效提升修复材料的综合性能。