本發(fā)明涉及建筑建材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用石灰、膨潤土與偏高嶺土制備的土磚結(jié)構(gòu)修補材料及其使用方法。
背景技術(shù)：
我國古代建筑結(jié)構(gòu)大部分是以土磚材料為主的?，F(xiàn)遺存有大量的土建筑遺址，包括黃土塬上的穴居房屋，夯土版筑成的城垣、高臺，土坯砌筑的墻體等均是以土磚為主要結(jié)構(gòu)材料的。另一方面，相比于其他天然材料和工業(yè)材料建筑體系，土磚是一種十分便宜且生態(tài)環(huán)保建筑材料，其主要材料的建筑結(jié)構(gòu)具有保溫性能優(yōu)越，可靠耐用，勞動力投入、材料成本低等優(yōu)點，因而以土磚為主要結(jié)構(gòu)材料的建筑存在一定的發(fā)展空間。
與其他建筑結(jié)構(gòu)一樣，以土磚為主的建筑結(jié)構(gòu)同樣面對著修復(fù)與加固的相關(guān)問題，特別對于歷史悠久的名勝古跡等建筑工程，由于需盡可能保證修復(fù)后建筑本身的歷史性、真實性與完整性，且被修復(fù)的建筑具有不便于二次修復(fù)等特點，加大了對其修復(fù)與加固的施工難度。土磚結(jié)構(gòu)材料自身特點，結(jié)構(gòu)松散、孔隙率較大、力學(xué)性能相對低以及對水較敏感等特性，使得對其修復(fù)與加固更為復(fù)雜。實際工程中，由于不同修補材料對土磚為主的建筑結(jié)構(gòu)修復(fù)與加固效果有著關(guān)鍵作用。因此，技術(shù)人員對其修復(fù)與加固材料選擇尤為慎重。
考慮到石灰的水化產(chǎn)物與被修復(fù)的土磚結(jié)構(gòu)有較好的相容性，具有火山灰活性的高嶺土與礦渣粉等材料的加入可以提高修復(fù)材料的力學(xué)強度，膨潤土、纖維素醚與淀粉醚可改善修復(fù)材料的保水性與工作性，本發(fā)明人將石灰、偏高嶺土、礦渣粉、磷石膏、膨潤土、纖維素醚、淀粉醚和砂等材料混合后，研制成了一種性能可靠的土磚結(jié)構(gòu)修補材料。相對于現(xiàn)有傳統(tǒng)的修補材料，本發(fā)明具有節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)成本低、施工方便、與被修復(fù)結(jié)構(gòu)粘結(jié)強度高、耐久性能好等優(yōu)點。
經(jīng)檢索，利用石灰、膨潤土、纖維素醚、淀粉醚、偏高嶺土等制備土磚結(jié)構(gòu)修補材料，在國內(nèi)尚屬首次。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于利用石灰、膨潤土、纖維素醚、淀粉醚、偏高嶺土制備土磚結(jié)構(gòu)修補材料，具有成本低、工作性能高、力學(xué)性能好且耐久性能高等優(yōu)點。
本發(fā)明提出的利用石灰、膨潤土與偏高嶺土制備的土磚結(jié)構(gòu)修補材料，由石灰、膨潤土、偏高嶺土、礦渣粉、磷石膏、纖維素醚、淀粉醚、砂組成，各組分的重量比為：
石灰 100
膨潤土 3-13
偏高嶺土 35-65
礦渣粉 3-12
磷石膏 2-8
纖維素醚 0.2-0.8
淀粉醚 0.08-0.3
砂 350-700。
各組分較佳的重量比為：
石灰 100
膨潤土 7-10
偏高嶺土 45-55
礦渣粉 6-10
磷石膏 4-6
纖維素醚 0.4-0.6
淀粉醚 0.1-0.25
砂 450-650。
本發(fā)明提出的利用石灰、膨潤土與偏高嶺土制備的土磚結(jié)構(gòu)修補材料的制備方法，具體步驟是：按前述的重量比例稱量各組份，將原料通過物理機械混合均勻后，即得到所需產(chǎn)品。
本發(fā)明中，石灰作為膠凝材料與水拌合后，可滲入到土磚結(jié)構(gòu)內(nèi)部中，發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生水化產(chǎn)物，可在短時間內(nèi)與被修復(fù)體的缺陷壁形成整體。偏高嶺土可在石灰的作用下，與石灰生產(chǎn)的產(chǎn)物Ca(OH)2產(chǎn)生水化反應(yīng)，改善膠凝體系的微觀結(jié)構(gòu)，提高耐久性。礦渣粉可在磷石膏與堿性條件下，激發(fā)出火山灰活性，提高修復(fù)材料的長期力學(xué)性能。膨潤土作為保水增稠組分，在石灰漿體中溶脹，并通過內(nèi)部孔隙吸附作用將偏高嶺土和石灰顆粒連接在一起，降低了顆粒沉降，同時保證了材料本身的整體性，且不產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，在復(fù)合了有機保水劑纖維素醚與淀粉醚的作用下，修復(fù)材料的保水性與觸變性能得以提高。
本發(fā)明中，所述石灰的CaO含量在 (65-75) %，有機質(zhì)含量應(yīng)小于30%，比表面積為(12-15)m2/kg。
本發(fā)明中，所述河砂為中砂，細度模數(shù)為2.5-3.0，堆積密度為(1450-1650)kg/m3。
本發(fā)明中，所述膨潤土為鈣基膨潤土，細度為300 目，蒙脫石含量為65%-80%。
本發(fā)明中，所述纖維素醚為黏度為6萬MPa·s。
本發(fā)明中，所述淀粉醚黏度在(500-800)Pa·s，含水量小于5%。
本發(fā)明中，所述礦渣粉為S95 礦渣粉或S105 礦渣粉中的一種。
本發(fā)明為灰色物質(zhì)，使用時，適宜的加水量為固體材料的20%-40%，具體加水量根據(jù)實際工作性試驗確定。
本發(fā)明作為修補土磚結(jié)構(gòu)使用，具有較為優(yōu)異的保水性與流動性，可滲透入到土磚缺陷處中，硬化后可與被修復(fù)體形成完整的結(jié)構(gòu)，且具有一定補償收縮性，力學(xué)性能與耐久性均十分優(yōu)異。
本發(fā)明對土磚結(jié)構(gòu)無腐蝕作用，可廣泛應(yīng)用于以土磚結(jié)構(gòu)為主的新舊建筑物的內(nèi)外墻的修補與加固。
具體實施方式
實施例1，一種利用石灰、膨潤土與偏高嶺土制備的土磚結(jié)構(gòu)修補材料按石灰100，膨潤土3，偏高嶺土35，S105礦渣粉3，磷石膏2，纖維素醚0.2，淀粉醚0.08，砂350的質(zhì)量比稱取后混合均勻。按砂漿總干重量的20%加水?dāng)嚢杈鶆?，即得所需產(chǎn)品。性能測試結(jié)果見表1。
實施例2，一種利用石灰、膨潤土與偏高嶺土制備的土磚結(jié)構(gòu)修補材料按石灰100，膨潤土13，偏高嶺土65，S95礦渣粉12，磷石膏8，纖維素醚0.8，淀粉醚0.3，砂700的質(zhì)量比稱取后混合均勻。按砂漿總干重量的40%加水?dāng)嚢杈鶆?，即得所需產(chǎn)品。性能測試結(jié)果見表1。
實施例3，一種利用石灰、膨潤土與偏高嶺土制備的土磚結(jié)構(gòu)修補材料按石灰100，膨潤土8，偏高嶺土50，S105礦渣粉8，磷石膏5，纖維素醚0.5，淀粉醚0.18，砂550的質(zhì)量比稱取后混合均勻。按砂漿總干重量的35%加水?dāng)嚢杈鶆?，即得所需產(chǎn)品。性能測試結(jié)果見表1。
表1實施例性能測試結(jié)果