一種古建筑城墻修復(fù)的材料及其施工工藝的制作方法
【專利摘要】一種古建筑城墻修復(fù)的材料，包括以下組分：改性材料5%～10%；余量為回填土；其施工工藝的步驟為：1）基坑底地坪上清理，保證回填土有無(wú)雜物，回填土加入改性材料5%～10%；2）回填土應(yīng)分層鋪攤；3）回填土每層至少夯打三遍，打夯應(yīng)一夯壓半夯，夯夯相接，行行相連，縱橫交叉；4）對(duì)區(qū)域內(nèi)城墻一次夯筑，對(duì)于深淺兩處相連時(shí)，先填夯深處；填至淺處相同的標(biāo)高時(shí)，再與淺基礎(chǔ)一起填夯；如必須分段填夯時(shí)，交接處應(yīng)填成階梯形；各層回填土夯筑后要求基本平整；5）回填土每層填土夯實(shí)后，環(huán)刀取樣，測(cè)出干土的質(zhì)量密度；達(dá)到要求后，再進(jìn)行上一層的鋪土；6）修整找干；具有力學(xué)強(qiáng)度好、耐久性高、抗風(fēng)雨剝蝕，施工方法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種古建筑城墻修復(fù)的材料及其施工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種古建筑城墻修復(fù)的材料及其施工工 藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于年久失修，自然破壞和人為破壞，國(guó)內(nèi)大部分古建筑(土）城墻遺址破壞嚴(yán)重。 古建筑城墻的修復(fù)應(yīng)滿足保護(hù)文物古跡所要求的物理力學(xué)強(qiáng)度、耐久性、抗風(fēng)雨剝蝕等方 面的要求。然而現(xiàn)有的建筑材料中很少發(fā)現(xiàn)有滿足上述要求的修復(fù)材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種古建筑城墻修復(fù)的材料 及其施工工藝，具有力學(xué)強(qiáng)度好、耐久性高、抗風(fēng)雨剝蝕，施工方法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種古建筑城墻修復(fù)的材料，包括 以下組分： 改性材料5%?10% ;余量為回填土。
[0005] 所述的回填土選用粉質(zhì)粘土或粘性土，其液限含水量大于等于28%，塑性指數(shù)應(yīng)大 于10 ;其粒徑小于等于2mm。
[0006] 所述的改性材料包括料漿石，土色425#硅酸鹽水泥。
[0007] 所述的料漿石選用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的純度較高的料漿石粉，料漿石中CaC03含量大于等 于 60%。
[0008] 所述的料楽石粒徑小于等于3_，摻入量占料楽石質(zhì)量的10%。
[0009] 所述的土色425#硅酸鹽水泥摻入量占料漿石質(zhì)量的5%。
[0010] 一種古建筑城墻修復(fù)的材料和施工工藝，包括以下步驟： 1) 基坑(槽）底地坪上清理，保證回填土有無(wú)雜物，粒徑小于等于2mm，控制回填土的含 水量大于等于28% ;回填土加入改性材料5%?10% ; 2) 回填土應(yīng)分層鋪攤，每層鋪土厚度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、密實(shí)度要求和機(jī)具性能確定，蛙式打 夯機(jī)每層鋪土厚度為150?200mm，每層鋪攤，耙平； 3) 回填土每層至少夯打三遍，打夯應(yīng)一夯壓半夯，夯夯相接，行行相連，縱橫交叉，每層 土夯筑后的厚度以控制在100?120 mm ; 4) 對(duì)區(qū)域內(nèi)城墻一次夯筑，對(duì)于深淺兩處相連時(shí)，先填夯深處；填至淺處相同的標(biāo)高 時(shí)，再與淺基礎(chǔ)一起填夯；分段填夯時(shí)，交接處應(yīng)填成階梯形，梯形的高寬比為1 : 2;上 下層錯(cuò)縫距離不小于1. 〇m ;各層回填土夯筑后要求基本平整，每10m高程誤差小于等于 50mm ； 5 )回填土每層填土夯實(shí)后，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行環(huán)刀取樣，測(cè)出干土的質(zhì)量密度；達(dá)到要 求后，再進(jìn)行上一層的鋪土； 6)修整找干：填土全部完成后，應(yīng)進(jìn)行表面拉線找平，凡超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)高程的地方，及時(shí)依 線鏟平；低于標(biāo)準(zhǔn)高程的地方，補(bǔ)土夯實(shí)。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是： 一）本法的使用方法簡(jiǎn)單。
[0012] 二）具有良好的指導(dǎo)意義，對(duì)古建筑城墻遺址的保護(hù)修復(fù)提供了可行的方法。
[0013] 三）工藝簡(jiǎn)單，安全、易操作。
[0014] 四）本發(fā)明材料的耐鹽腐蝕好，耐水性高，抗雨水沖刷性能高,抗凍性能高。
[0015] 本發(fā)明為科學(xué)、合理地完成古建筑城墻保護(hù)加固工作，探索出一條比較合理的保 護(hù)措施，同時(shí)也給我國(guó)古建筑城墻保護(hù)加固事業(yè)探索一條比較理想的保護(hù)加固途徑。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 實(shí)施例1 一種古建筑城墻修復(fù)的材料，包括以下組分： 改性材料5% ;余量回填土。
[0018] 所述的回填土選用粉質(zhì)粘土或粘性土，其液限含水量為28%，塑性指數(shù)為12 ;其粒 徑為2mm。
[0019] 所述的改性材料包括料漿石，土色425#硅酸鹽水泥。
[0020] 所述的料漿石選用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的純度較高的料漿石粉，料漿石中CaC03含量為60%。
[0021] 所述的料楽石粒徑為3mm，摻入量占料楽石質(zhì)量的10%。
[0022] 所述的土色425#硅酸鹽水泥摻入量占料漿石質(zhì)量的5%。
[0023] 實(shí)施例2 一種古建筑城墻修復(fù)的材料，包括以下組分： 改性材料10% ;余量為回填土。
[0024] 所述的回填土選用粉質(zhì)粘土或粘性土，其液限含水量大于等于28%，塑性指數(shù)為 10-13 ;其粒徑為 1-1. 5_。
[0025] 所述的改性材料包括料漿石，土色425#硅酸鹽水泥。
[0026] 所述的料漿石選用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的純度較高的料漿石粉，料漿石中CaC03含量 60%-70%〇
[0027] 所述的料漿石粒徑2-2. 5mm，摻入量占料漿石質(zhì)量的10%。
[0028] 所述的土色425#硅酸鹽水泥摻入量占料漿石質(zhì)量的5%。
[0029] 實(shí)施例3 一種古建筑城墻修復(fù)的材料和施工工藝，包括以下步驟： 1) 基坑(槽）底地坪上清理，保證回填土有無(wú)雜物，粒徑小于等于2mm，控制回填土的含 水量大于等于28% ;回填土加入改性材料5% ; 2) 回填土應(yīng)分層鋪攤，每層鋪土厚度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、密實(shí)度要求和機(jī)具性能確定，蛙式打 夯機(jī)每層鋪土厚度為150_，每層鋪攤后，隨之耙平； 3) 回填土每層至少夯打三遍，打夯應(yīng)一夯壓半夯，夯夯相接，行行相連，縱橫交叉，每層 土夯筑后的厚度以控制在100 _ ; 4) 對(duì)區(qū)域內(nèi)城墻一次夯筑，對(duì)于深淺兩處相連時(shí)，先填夯深處；填至淺處相同的標(biāo) 高時(shí)，再與淺基礎(chǔ)一起填夯；如必須分段填夯時(shí)，交接處應(yīng)填成階梯形，梯形的高寬比為 1 : 2;上下層錯(cuò)縫距離不小于1.0m;各層回填土夯筑后要求基本平整，每10m高程誤差小 于等于50mm ； 5 )回填土每層填土夯實(shí)后，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行環(huán)刀取樣，測(cè)出干土的質(zhì)量密度；達(dá)到要 求后，再進(jìn)行上一層的鋪土； 6)修整找干：填土全部完成后，應(yīng)進(jìn)行表面拉線找平，凡超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)高程的地方，及時(shí)依 線鏟平；凡低于標(biāo)準(zhǔn)高程的地方，應(yīng)補(bǔ)土夯實(shí)。
[0030] 實(shí)施例4 榆林衛(wèi)城南城墻夯土修復(fù)段 1)對(duì)于榆林衛(wèi)城南城墻維修加固工程中局部素土夯筑段土體，添加少量的水泥、石灰、 料漿石，其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度可適度提高。土體適度的抗壓強(qiáng)度對(duì)提高墻體抗風(fēng)蝕及抗蟲(chóng)害 等能力是必要的。兼顧遺址維修的基本原則及耐候性要求，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)，就土體無(wú)側(cè)限抗壓 強(qiáng)度而言，可以采用IV系列（5%的水泥、5%的石灰、10%的料漿石）配比；考慮到料漿石的主 要成分CaO和石灰基本相同，不加石灰的IX系列（5%的水泥、0%的石灰、10%的料姜石)配比 也可在施工中使用。
[0031] 2)對(duì)于耐鹽腐蝕，Na2S04和Na2Si04兩種鹽對(duì)土體有不同程度的腐蝕，Na2S04較 Na2Si04更嚴(yán)重。鹽對(duì)夯筑土體的侵蝕隨著水泥含量的增大而減小；水泥含量10%的試塊 基本未見(jiàn)侵蝕，但是有大量泛白；水泥含量5%的試塊有微小侵蝕，泛白量較少。對(duì)于榆林衛(wèi) 城南城墻夯筑土體，從耐鹽腐蝕而言，加5%的水泥即可基本能滿足改性土體對(duì)耐鹽腐蝕的 要求。
[0032] 3)從耐水時(shí)間來(lái)看，添加5%_10%的水泥材料后夯筑土體的耐水能力有極大提高， 幾乎在水中不會(huì)分解。只加料漿石對(duì)耐水所起作用甚微，只加5%_10%的石灰粉對(duì)改善夯筑 土體的耐水性能有一定的作用。就耐水性能而言，添加5%水泥及5%石灰粉即可滿足改性 土體的耐水要求。
[0033] 4)抗雨水沖刷性能基本和耐水性能相同，加少量水泥材料之后在雨水沖刷下試塊 基本不受;影響。
[0034] 5)含水量較小的試塊在循環(huán)凍融過(guò)程中表面基本無(wú)變化，其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度較沒(méi) 有循環(huán)凍融過(guò)的試塊無(wú)大的差別。說(shuō)明對(duì)于含水率很低的夯筑土體來(lái)說(shuō)凍融不是墻體危害 的主要因素。但加以一定量的水之后試塊I -i、VII-ii、VIII-7有沿夯層的裂縫出現(xiàn)，其 他無(wú)明顯變化。說(shuō)明在含水率較大時(shí)凍融對(duì)夯筑土體的破壞就會(huì)比較明顯。夯筑土體凍融 破壞的面主要是夯層面，土體中添加少量水泥和石灰可以提高其抗凍融性能，就榆林衛(wèi)城 南城墻夯筑土體而言添加5%的水泥和5%的石灰可以能滿足土體抗凍融的要求。
[0035] 6)試驗(yàn)結(jié)果表明，雖然在施工備選土樣中添加一定的改性材料，可有效改善夯筑 土體的各項(xiàng)耐候性能，但影響改性土體的抗壓強(qiáng)度的主要因素仍然是施工質(zhì)量，合適的含 水量、適度的夯筑厚度及密實(shí)度要求，是保障榆林衛(wèi)城南城墻維修加固工程中局部素土夯 筑段土體耐候性能的必要前提。
【權(quán)利要求】
1. 一種古建筑城墻修復(fù)的材料，其特征在于，包括以下組分： 改性材料5%?10% ;余量為回填土。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種古建筑城墻修復(fù)的材料，其特征在于，所述的回填土選 用粉質(zhì)粘土或粘性土，其液限含水量大于等于28%，塑性指數(shù)應(yīng)大于10 ;其粒徑小于等于 2mm 〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種古建筑城墻修復(fù)的材料，其特征在于，所述的改性材料 包括料漿石，土色425#硅酸鹽水泥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種古建筑城墻修復(fù)的材料，其特征在于，所述的料漿石選 用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的純度較高的料漿石粉，料漿石中CaC03含量大于等于60%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種古建筑城墻修復(fù)的材料，其特征在于，所述的料漿石 粒徑小于等于3_，摻入量占料楽石質(zhì)量的10%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種古建筑城墻修復(fù)的材料，其特征在于，所述的土色425# 硅酸鹽水泥摻入量占料漿石質(zhì)量的5%。
7. -種古建筑城墻修復(fù)的材料和施工工藝，包括以下步驟： 1) 基坑底地坪上清理，保證回填土有無(wú)雜物，粒徑小于等于2mm，控制回填土的含水量 大于等于28% ;回填土加入改性材料5%?10% ; 2) 回填土應(yīng)分層鋪攤，每層鋪土厚度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、密實(shí)度要求和機(jī)具性能確定，蛙式打 夯機(jī)每層鋪土厚度為150?200mm，每層鋪攤，耙平； 3) 回填土每層至少夯打三遍，打夯應(yīng)一夯壓半夯，夯夯相接，行行相連，縱橫交叉，每層 土夯筑后的厚度以控制在100?120 mm ; 4) 對(duì)區(qū)域內(nèi)城墻一次夯筑，對(duì)于深淺兩處相連時(shí)，先填夯深處；填至淺處相同的標(biāo)高 時(shí)，再與淺基礎(chǔ)一起填夯；分段填夯時(shí)，交接處應(yīng)填成階梯形，梯形的高寬比為1 : 2;上 下層錯(cuò)縫距離不小于1. 〇m ;各層回填土夯筑后要求基本平整，每10m高程誤差小于等于 50mm ； 5) 回填土每層填土夯實(shí)后，按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行環(huán)刀取樣，測(cè)出干土的質(zhì)量密度；達(dá)到要求 后，再進(jìn)行上一層的鋪土； 6) 修整找干：填土全部完成后，進(jìn)行表面拉線找平，凡超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)高程的地方，及時(shí)依線 鏟平；凡低于標(biāo)準(zhǔn)高程的地方，應(yīng)補(bǔ)土夯實(shí)。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK104230274SQ201410473769
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】陳平, 楊瑜瑞, 郝寧 申請(qǐng)人:陜西普寧工程結(jié)構(gòu)特種技術(shù)有限公司