中国古建筑中糯米灰浆的应用研究

综述了糯米灰浆的应用历史、科学原理、配比材料和外部因素对糯米灰浆力学性能的影响,介绍了近年来学者们对糯米灰浆性能影响因素的研究进展,并对未来糯米灰浆的研究应用提出建议.     

无机添加剂对糯米灰浆性能影响及机理研究

采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等分析技术,探讨了硫酸铝、明矾和工业石膏对糯米灰浆性能的影响及作用机理.结果显示：硫酸铝对于改善糯米灰浆的力学性能、耐冻融性和耐水性均有较大帮助;明矾对糯米灰浆的改善主要表现在力学性能方面;工业石膏对糯米灰浆在力学性能和耐候性方面均未有明显改善;3种添加剂对减缓和减少糯米灰浆收缩均表现出良好的效果.在实际应用中,建议采用一定比例的硫酸铝作为糯米灰浆的添加剂.     

石灰种类对传统糯米灰浆性能的影响

测试了不同种类石灰制备的(传统)糯米灰浆的表面硬度、抗压强度、耐冻融性等性能,观察了不同种类石灰及其制备的糯米灰浆的微观形貌,探讨了石灰种类对糯米灰浆性能的影响机理.结果表明:采用分析纯氧化钙和工业氧化钙制备的糯米灰浆的抗压强度、表面硬度和耐冻融性均优于采用分析纯氢氧化钙和工业灰钙粉制备的糯米灰浆,其中,采用分析纯氧化钙制备的糯米灰浆的抗压强度等性能最好.在砖石质不可移动文化遗产保护实践中,建议采用分析纯氧化钙制备糯米灰浆.氧化钙陈化过程中形成的较小氢氧化钙板状晶粒是采用氧化钙制备的糯米灰浆微观结构细密的主要成因.正是由于采用氧化钙制备的糯米灰浆的微观结构细密,因此该类糯米灰浆的抗压强度等性能良好.     

骨料种类对糯米灰浆性能的影响

采用灰浆性能表征并辅以扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术手段,测定了制备的糯米灰浆的表面强度、抗压强度、抗冻性等性能,探讨了骨料的种类、粒径以及掺量对糯米灰浆性能的影响。结果表明:砖颗粒、河砂、石英砂3种骨料的掺入,使糯米灰浆的收缩性和抗冻性均得到较大改善。其中,砖颗粒骨料的加入使糯米灰浆的抗冻性较空白样品提高了125%;但随着骨料粒径和骨灰比的增大,掺入骨料糯米灰浆的抗压强度、抗冻性和收缩率呈下降趋势。因此,在砖石质文物的保护中,建议使用砖颗粒作为糯米灰浆的骨料,并将骨料粒径控制在3mm以下,骨料/灰的比值控制在2∶1以下,对改善糯米灰浆的性能效果最佳。     

利用SEM探讨传统糯米—石灰灰浆的硬化机理

以糯米-石灰灰浆为代表的中国传统灰浆的应用历史非常悠久,掺入糯米汁、桐油等有机物的传统灰浆具有强度高、粘接性好、韧性和防渗性好等特点,可惜的是作为我国古代重要发明的这类灰浆在当今并没有得到重视。本文利用SEM探讨了在28d龄期下不同掺量的糯米-石灰灰浆模拟样品的硬化机理。实验结果表明:与纯石灰浆相比,掺糯米汁的石灰灰浆在28d碳化龄期下的碳酸钙颗粒变得更加细小,说明糯米汁这种添加剂对氢氧化钙碳化反应生成碳酸钙晶体的生长过程有明显的调控作用,它限制了方解石的结晶度,使颗粒度变小,结构更加致密。     

自制硅酸盐对传统糯米灰浆性能的影响

采用灰浆性能表征和扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等技术手段,探讨了自制硅酸盐对糯米灰浆的影响及作用机理。结果表明:自制硅酸盐对糯米灰浆的表面硬度、抗压强度、耐冻融性和耐水性均有一定程度的改善。6%自制硅酸盐糯米灰浆的综合性能最佳,其66d抗压强度高达1.41 MPa,耐冻融性较之空白样品提高了133%,耐水性能提高了43.8%。改性糯米灰浆耐水性等性能的提高,可能与灰浆中水化硅酸钙的生成有关。     

添加剂对传统糯米灰浆性能的影响及其机理

糯米灰浆是中国古代建筑史上的一项重要科技发明,为了使该传统工艺科学化地为现代文化遗产保护服务,采用SEM和XRD等技术手段,探讨了纸筋、硫酸铝和二水石膏3种添加剂对糯米灰浆性能的影响及其机理。结果表明：纸筋对糯米灰浆抗压强度和耐冻融性的改进最为明显;硫酸铝对改善糯米灰浆的干燥收缩性效果最佳;二水石膏的加入,对样品的耐冻融性并无改进,而且,随着其含量的增加,样品的抗压强度和表面硬度增幅降低。在文化遗产保护实践中,建议采用6%的硫酸铝或3%的纸筋作为糯米灰浆的添加剂。     

糯米浆温度对糯米灰浆加固遗址土的影响

糯米灰浆在我国土遗址修复中有着巨大的应用前景。糯米浆的温度对糯米灰浆加固遗址土的效果有一定影响。试验从温度的角度出发来寻找煮糯米浆的控制指标,目的在于节约时间同时获得具有显著加固效果的糯米浆。试验从硬度、纵波波速、无侧限抗压强度三方面说明糯米浆温度在75℃~80℃范围时糯米灰浆加固遗址土的效果相对较好;当糯米浆浓度为6%时,改良遗址土样的硬度、纵波波速、无侧限抗压强度的值均相对较大;在自然条件下养护5 d时,土样表面硬度值基本趋于稳定。最后结合糯米浆的黏度、化学物理作用等方面对试验现象进行了合理解释。     

米浆种类对传统灰浆性能的影响

在传统灰浆中添加不同种类米浆,然后测试灰浆稠度、表面硬度、抗压强度、收缩率和耐冻融性,观察分析灰浆的微观形貌和结构,探讨米浆种类对灰浆性能的影响及作用机理.结果表明：糯米、糯黄米、血糯米、大米和高粱米米浆的添加,均使灰浆的稠度和收缩率降低,表面硬度、抗压强度和耐冻融性提高;在各种米浆灰浆中,糯黄米灰浆的综合性能最佳,其28d抗压强度和60d抗压强度较纯灰浆分别提高了1036%和694%,耐冻融性提高了150%.建议在砖石质文物保护中使用糯黄米浆作为灰浆的有机添加剂.米浆灰浆良好的力学性能源于米浆灰浆的细密结构,与米浆中的支链淀粉含量相关.     

偏高岭土增强传统糯米-石灰浆力学性能及耐久性试验研究

用石灰,糯米浆,偏高岭土制备了5组石灰灰浆试块,其中以糯米粉熬制成浓度为5％的糯米浆,然后改变偏高岭土掺合料的比例,占比情况分别是12.5％、25％、50％,进行了传统糯米灰浆的力学性能增强以及耐久性研究.试验结果表明偏高岭土掺入量的增加表现出物理力学性能的增强,宏观上很好的说明了掺入偏高岭土能达到增强传统糯米石灰浆的力学性能的效果.在抗冻融循环试验中,制备偏高岭土-糯米石灰浆试样能够有效的提高抗冻融循环次数,其中以LS5K50表现在硫酸钠溶液中抗冻性能最佳,最高可达20次冻融循环.     

传统有机掺料对砂浆性能影响之初步试验研究

利用传统灰浆中有机掺料的作用机理,将糯米、桐油作为添加剂掺入现代砂浆,研究其对砂浆吸水率及强度的影响,以探索有机／无机混合砂浆之可行性。试验结果表明：糯米对水泥混合砂浆吸水率影响不大,桐油对降低水泥混合砂浆吸水率有显著作用,且桐油掺量越高,效果越明显;糯米、桐油均能提高混合砂浆后期强度（120d）,但混合砂浆强度等级越高,影响越小;糯米、桐油对水泥砂浆的吸水率和强度均无明显作用。结果表明有机／无机混合砂浆是可行的,建议在水泥石灰混合砂浆中掺入桐油,以提高后期强度,降低吸水率,增强耐久性。     

磷石膏灰浆在墙体砌筑中的应用

对磷石膏直接应用于墙体砌筑中的危害作了详尽的分析,并对改性磷石膏代替水泥在灰浆中的应用进行了研究。研究表明,改性磷石膏具有良好的缓凝增强作用,能有效地改善灰浆的理化性能。     

聚合物水泥防水灰浆的研制和应用

采用苯丙乳液、水泥、石英粉和其它助剂制成聚合物水泥防水灰浆,通过对聚合物水泥防水灰浆的液料和粉料不同配比试验,分析了聚合物乳液和水泥对防水灰浆防水效果的影响原因。结合实际应用,详细介绍了该材料的施工方法。     

混凝土的故事(一)——混凝土“生命之神”

我国人民自古以来就十分推崇“土”这种东西,称之“万物土中生”、“五行之内,土为万物之母”。远在四、五千年到一万年以前,在新石器时代的仰韶文化、大汶口文化、龙山文化等遗址中发现的“白灰面”地面,主要就是用黄土中的钙质结核—姜石墁平的。到了商代,夯土版筑盛行。到了周代已开始使用石灰胶凝材料。秦代采用掺糯米汁的灰浆筑成了万里长城。后来在许多重要的砖石结构工程中广泛应用了掺糯米汁的复合胶凝材科。到公元五世纪南北朝     

贯入法检测传统灰浆抗压强度试验研究

将贯入法引入文物建筑传统灰浆抗压强度检测当中,以纯白灰、多种配比白灰砂浆以及掺灰泥等传统灰浆为研究对象,研究了手工青砖砌体中传统灰浆灰缝和灰浆试块贯入深度的相关关系,得出了线性回归公式;进行了传统灰浆抗压强度随龄期增长试验,建立了各种灰浆抗压强度随龄期增长曲线,依据《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》(JGJ/T 136-2017)规定的测强曲线制定方法,建立了传统灰浆贯入法测强曲线.通过实际工程项目的验证,表明该曲线的精度较好,可用于文物建筑墙体砌筑所研究种类的传统灰浆的贯入法测强.     

单组份柔性防水灰浆的研究

研究纯丙烯酸胶粉掺量对柔性防水灰浆拉伸粘结强度、抗压抗折强度、涂层抗渗压力以及横向变形等性能的影响,结果表明,丙烯酸胶粉6041A掺量7.5%以上时,可以配制出满足1.5 mm薄层涂刷施工,48 h闭水试验不透水,横向变形达到5.0 mm以上的单组份柔性防水灰浆,并对防水机理进行了初步探讨。单组份柔性防水灰浆是性能优越、市场应用前景广阔的一种产品。     

噴涂纸浆废泥石灰砂浆性能试验

目前机械化抹灰工艺广泛采用喷涂法,为了避免泵送灰浆在输送管内引起堵塞,重要的是使灰浆本身始终保持其良好的保水性能。本文利用造纸废液和纸浆废泥作为外加剂,来减小灰浆的泌水率和分层度,从而提高灰浆的可塑性。通过多次试验和初步施工应用,收到了良好的效     

古代三合土灰浆中蛋清的酶联免疫检测研究

蛋清灰浆三合土(简称蛋清灰浆)是中国古代广泛应用的一种重要建筑灰浆,了解其成分不仅是研究中国建筑科技史的需要,对于濒危文物建筑的维修加固等也具有十分重要的意义.利用抗原-抗体免疫反应的高特异性和灵敏度,采用酶联免疫吸附法(ELISA),首次实现了蛋清灰浆中微量蛋清成分的准确检测,最低检出浓度(质量分数)可达0.003%,同时解决了灰土本身的颜色干扰问题,为研究古代蛋清类灰浆的成分提供了有效检测技术.     

挤压胶管磨损情况的初步分析

挤压胶管是挤压式灰浆泵的主要零件之一(见图1)。挤压式灰浆泵工作时灰浆在挤压胶管中运动,胶管易于磨损。为提高挤压胶管的使用寿命,曾对该管磨损工况进行了一些试验研究,现将初步结果分述于下,供同行参考。     

装饰灰浆用作外墙外保温饰面层的优势

本文阐述装饰灰浆作为外墙外保温系统饰面层的主要优势。装饰灰浆不仅仅是外墙外保温系统的饰面层．更是外墙外保温系统的保护层。对耐污染、自清洁的纳米装饰灰浆进行系统分析．通过宏观图片分析了纳米装饰灰浆的耐污染、自清洁原理,并通过电子扫描电镜照片（SEM）分析纳米装饰灰浆的微观结构．验证了纳米装饰灰浆的耐污染和自清洁功能。