CN104692752A - 一种古建灰浆的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种古建灰浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：选矿、烧结、筛分、配比和养护。这样生产出的泼灰钙镁活性经权威部门检测能达到90％以上，该技术对选矿、烧结、筛分、配比、养护等各各环节均有严格的标准，该技术生产出的产品具有强度高、耐久性好、密实度高等优点。

Description

一种古建灰浆的制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种古建灰浆的制备方法。

背景技术

中国古建筑在几千年的孕育中形成了自己独特的建筑形式，就中国古建筑而言，没有材料也就没有建筑本身。建筑材料与建筑是相互依存、相互促进的。所以建筑材料发展则是由纯土材料变为灰、土的混合材料，并开启了中国古建筑材料灰、土的先潮。

纵观整个中国建筑史，建筑是人们用泥土、石灰等其他建筑材料构成的一种供人居住和使用的空间。发展到今天，石灰在中国古代建筑上同样占有重要地位。石灰是我国古代建筑中使用最为广泛的建筑材料。

中国远古时期石灰用于建筑不是今天我们所见到的石灰。而是以牡蛎壳为主、包括蛤蜊、文蛤、蚌、蛏、蚶等贝壳烧制之灰通称为蜃灰。灰土作为建筑材料，在中国有悠久历史。公元6世纪时,大墓封门前地面即是灰土夯筑成的。早在春秋时期，各国为了增强自我的防护性，纷纷修筑城池，当时最方便的材料便是土。夯土城墙的大量砌筑，使灰土技术有了更为长足的发展。尤其是长城的建造代表了一定时期灰土技术的高超。石灰制作技术也是我国古代重要的建筑材料之一，并且早在原始氏族公社时就已被运用。目前所知最早在河南龙山文化晚期遗址中。并在奴隶社会中渐趋广泛，西周时期已开始使用石灰，战国时期开始在城门洞口和城墙局部使用，秦汉时期开始用石灰砌筑墙体，唐朝逐渐被发展，到宋辽时期，石灰不但用于墙体，还用于建塔。元代及明清，石灰制造技术用于建筑则更为普遍。它能较好的防火，灰土结构更耐久。后来也有一些用泥加草调拌后而修造的栏土墙，还有用石灰灌筑的形式而筑造的墙体，以增加其坚固性。石灰的应用是我国古代建筑技术的一大进步，也是建筑材料的一大革新。同时，石灰制作技术为后期建筑打下坚实的基础。

北京明代故宫大量应用灰土基础，三大殿的台基下部即用灰土夯成。清雍正十一年(1733年)颁布的《工部工程做法则例》中，对灰土的用料配合比和施工方法都作了详细的规定。北京故宫北门外的护城河石护岸后面，有一道用灰土造的衬里,顶面厚1米，底面厚1.7米,表面坚硬似花岗岩。它不但能抵抗后面的土压力，同时也能起到防止渗漏的作用。灰土技术的成熟是历史实践证明了的，近些年我国在大规模的古建修缮中，广泛采用灰土作为修缮的基本做法，也是古建修缮最普遍的做法之一。

石灰是氧化钙(生石灰)和氢氧化钙(消石灰)的统称。不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将粘土胶结起来，使灰土有较高的强度和抗水性。灰土逐渐硬化，增加了粘土颗粒间的附着强度。粘土和石灰是组成灰土的两种基本成分。粘性土颗粒细、活性大，因此强度比砂性土高。一般情况下，以粘性土配制的灰土强度比砂性土配制的强度高1～2倍。石灰石也叫方解石、碳酸钙，其摩氏硬度值(MOH)为3。石灰石是一种含有单个方解石矿物成分的岩石，方解石成分占95％，其含有的另外少量矿物质有白云石、菱铁矿、石英、长石、云母以及能够体现石材颜色的粘土矿物质。成分纯净的石灰石是白色的。褐铁矿和菱铁矿使石灰石产生黄褐色的图案和颜色，如血红色、海绿色、亚氯酸盐绿、沥青灰直至黑色。

石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)₂。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等。经过分类细加工后，用于墙体砌筑、基础构造、装饰装修、屋面地面、道路、墓葬等多方面的古建筑材料。

传统古建筑瓦石工程所用灰浆种类繁多，有“九浆十八灰”之说。古建筑传统灰浆常用的有27种之多。九浆：青浆、月白浆、白浆、桃花浆、糯米浆、烟子浆、砖灰浆、铺浆、红土浆等。十八灰：生石灰、青灰、泼灰(面)、泼浆灰、煮浆灰、老浆灰、熬炒灰、滑秸灰、软烧灰、月白灰、麻刀灰，花灰、素灰、油灰、黄米灰、葡萄灰、纸筋灰、砖灰等。这些都是传统灰浆，都是根据古建筑的使用部位选择、调制各种灰浆。传统古建筑灰浆的调制，使用的主要材料都是石灰。

传统古建灰浆(九桨十八灰)的制作方法

A泼灰、压浆灰加工过程

材料要求

压浆灰、泼灰选用生石灰块，如不能全部满足时，块沫之比不应大于1：1，要求生石灰块不含杂质，在选用生石灰时，慢性熟化不能使用。

工艺要求

a泼灰顺序

(1)将生石灰摊开1米左右，生石灰厚度100mm。

(2)水管浇水时打成水花喷淋白灰，不准用水直接浇将白灰浇涝。喷洒水花浇白灰时从一端开始向另一端浇，把水喷洒均匀。当喷水少白灰不能完全熟化时，进行第二次喷水，以达到白灰表面能够熟化。白灰熟化的水蒸汽蒸发后，将浇过水的白灰用铁锹翻倒，把未熟化的白灰翻至表面，按第一次方法喷洒，使白灰得到充分的熟化。

(3)待白灰将喷洒的水基本蒸发后，熟化过的白灰攒堆堆放，大约要过2小时左右时用5mm筛子过筛。(注意：不准有未熟化的生灰块混入已筛过的熟化白灰)。

(4)将筛好的白灰在指定场地堆放。

压浆灰配制

(1)熟化过的白灰经过筛后，在压浆地点平铺50mm厚，待浇青浆。

(2)青灰浆使用青灰块配制，不准用青灰粉拌浆。青浆块内不准含有杂质，用大灰槽或灰池子提前闷水，用铁锹或灰耙将青灰撞成青浆，青浆要稠一些，不准发生浆和水有离隙现象。将搅拌好的青将泼到已铺好的熟化白灰上，浆要浇均，保证白灰面层上都有青灰浆。

(3)按以上要求循环泡制施工，每层白灰厚度均在50mm～80mm，每层青浆均要求泼严，压浆灰堆呈梯形状，高度为1000mm。灰堆宽度(指顶部)2000～3000mm为宜，灰堆长度视地点而定，5000mm之内为宜，最后压浆完日期在灰堆上做好标识。

(4)春季因雨少风多，为防止压浆灰干燥不易熟化，每天用水管喷洒水2～3次，喷洒水不宜将压浆灰泼涝，保证表面润湿即可。

(5)每堆灰压制日期不得低于15天以上才准使用。

抹灰用灰

(1)做法与泼浆灰大致相同，只是不浇青浆。将泼制好的白灰过5mm筛子，集中在一起堆放，每天进行浇水养护。压制期20天以上为宜，做好日期标识，此灰绝不准混入生灰块。

(2)熟化过的白灰要过筛两遍，以保证充分利用。过两遍以后的筛漏过8mm筛子，其剩余部分过10mm筛子，以上的白灰均分别堆放，做好标识。

按灰的泡制方法分，有泼浆灰(经水泼过的生石灰过细筛后共同发涨而成)。按灰内掺和麻刀的程度分，则有素灰(灰内无麻刀)、***刀灰(灰与麻刀重量比为100：5)、中麻刀灰(灰与麻刀重量比为100：4)、小麻刀灰(灰与麻刀重量比为100：3，且麻刀较短)。按灰的颜色分则有纯白灰、月白灰(泼浆灰加水或加清浆搅拌，必要时加麻刀)、葡萄灰(即红灰，泼灰加红土或氧化铁红)、黄灰(泼灰加金土或地板黄)。按用途分，则可有驮背灰、扎缝灰、抱头灰、节子灰、熊头灰、花灰、护板灰、夹垄灰、裹垄灰等。因用途不同，灰浆中还可加添加剂，挑出浆米灰、油灰、纸筋灰、砖面灰、青浆、桃花浆、烟子浆、红土浆、包金土浆、江米浆等。这些灰浆，要根据不同部位的不同用途，事先进行调制。

古建筑灰浆的应用

古建筑基础灰土与垫层用灰

古建筑灰土垫层有分3:7、4:6、5:5之分。施工中一般采用体积比，用铲子或小车量。每立方米3：7灰土含石灰0.51912吨，粘土1.06353立方米。所用的石灰和土必须过筛。土的粒径不得大于15毫米；灰粒不得大于5毫米。须拌合均匀,并控制最佳含水量作为灰土的含水标准。灰土虚铺前，应先将基底夯打一遍(称为素土夯实)，然后将拌好的灰土按指定的地点平铺于已夯打部位。用人工夯筑灰土时,第一层铺虚土25厘米,第二层为22厘米，以后各层为21厘米，夯实后均为15厘米。采用蛙式夯须铺虚土20～25厘米。夯实是保证灰土基础质量的关键。施工工具过去沿用木夯与铁硪。夯打时要求夯窝、硪花各自相互搭接。夯的遍数以使灰土的干容重达到规范所规定的数值为准。夯打完毕后及时加以覆盖，防止日晒雨淋。

在现有技术中，古建灰浆存在加工工艺粗糙、强度不高，耐久性差、密实度低、空隙率高、需要冻融的缺陷。存在缺陷的原因主要是材料加工工艺存在问题；过去无标准，在成份配比和施工工艺上均是凭经验制作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种古建灰浆的制备方法，来解决灰的冻融性，使灰的耐久性更强。具体技术方案如下：

一种古建灰浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一选矿；

步骤二烧结；

步骤三筛分；

步骤四配比；

步骤五养护。

所述步骤一中选矿所选取矿物原料为含有二氧化硅和三氧化二铝为主的软岩石。

所述步骤二的烧结中，采用回转烧结炉进行烧结，在烧结时，使用回转炉温度控制***控制矿石在不同烧结阶段的温度，进而控制烧结灰的钙镁活性，第一阶段对矿石进行加温预热，在前6个小时内温度从常温逐渐加温至300-400℃；第二个阶段，是从第7到第12小时温度匀速增加到600-700℃；第三个阶段，是从第13到18小时，温度升高至800-1000℃；第四阶段，从第19到第24小时温度控制在1200-1300℃。

所述步骤三中的筛分，采用标准纯净水对生石灰块进行泼水消解，料与水的重量比为1：2-10，消解完后进行干燥，按细、中、粗进行三级筛分，筛出有效成分待用，其中，粗筛为10-20目，中筛为100-120目，细筛为200-300目。

所述步骤四中配比，其中细筛筛出的有效成分作为泼灰，中筛筛出的有效成分作为涝灰、粗筛筛出的有效成分作为基础料，将泼灰铺至5-7厘米厚，重量为0.9-1吨，用铁锨铺平后，加入3-5厘米厚的二氧化硅即青灰浆，重量为0.6-1吨，按这样的顺序和比例逐层叠压至1-1.2米。

所述步骤五中的养护，使用青浆封闭保存20天，20天保存期内，要对封闭好的泼灰进行泼水养护，20天后立即使用。

所述泼灰的主要成份为生石灰、氧化钙、氧化镁和二氧化硅。

传统烧结矿石是使用固体窑烧结，烧结过程是煤和矿石逐层叠加摆放，由低部向上燃烧，通过自然风给氧自然烧结，温度不易控制，烧结的时间长，一般在一周左右。烧结的白灰是矿石和煤渣的混合物，导致白灰含杂质太多，严重影响白灰的强度。

采用德国进口回转烧结炉进行烧结，在烧结时，使用回转炉温度控制***控制矿石在不同烧结阶段的温度，进而控制烧结灰的钙镁活性，第一阶段对矿石进行加温预热，在前6个小时内温度从常温逐渐加温至300℃；第二个阶段，是从第7到第12小时温度匀速增加到600℃；第三个阶段，是从第13到18小时，温度升高至800℃；第四阶段，从第19到第24小时温度控制在1200℃。

有益效果

这样不仅将烧结时间从一周左右缩短至24小时，更提高了烧结灰纯度，及大增强了白炭质量与活性。

这样生产出的泼灰钙镁活性经权威部门检测能达到90％以上，该技术对选矿、烧结、筛分、配比、养护等各各环节均有严格的标准，该技术生产出的产品具有强度高、耐久性好、密实度高等优点。

具体实施方式

实施例1

一种古建灰浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一选矿；

步骤二烧结；

步骤三筛分；

步骤四配比；

步骤五养护。

所述步骤一中选矿所选取矿物原料为含有二氧化硅和三氧化二铝为主的软岩石。

所述步骤二的烧结中，采用回转烧结炉进行烧结，在烧结时，使用回转炉温度控制***控制矿石在不同烧结阶段的温度，进而控制烧结灰的钙镁活性，第一阶段对矿石进行加温预热，在前6个小时内温度从常温逐渐加温至300℃；第二个阶段，是从第7到第12小时温度匀速增加到600℃；第三个阶段，是从第13到18小时，温度升高至800℃；第四阶段，从第19到第24小时温度控制在1200℃。

所述步骤三中的筛分，采用标准纯净水对生石灰块进行泼水消解，料与水的重量比为1：2，消解完后进行干燥，按细、中、粗进行三级筛分，筛出有效成分待用，其中，粗筛为10目，中筛为100目，细筛为200目。

所述步骤四中配比，其中细筛筛出的有效成分作为泼灰，中筛筛出的有效成分作为涝灰、粗筛筛出的有效成分作为基础料，将泼灰铺至5厘米厚，重量为0.9吨，用铁锨铺平后，加入3厘米厚的二氧化硅即青灰浆，重量为0.6吨，按这样的顺序和比例逐层叠压至1.2米。

所述步骤五中的养护，使用青浆封闭保存20天，20天保存期内，要对封闭好的泼灰进行泼水养护，20天后立即使用。

所述泼灰的主要成份为生石灰、氧化钙、氧化镁和二氧化硅。

实施例2

一种古建灰浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一选矿；

步骤二烧结；

步骤三筛分；

步骤四配比；

步骤五养护。

所述步骤一中选矿所选取矿物原料为含有二氧化硅和三氧化二铝为主的软岩石。

所述步骤二的烧结中，采用回转烧结炉进行烧结，在烧结时，使用回转炉温度控制***控制矿石在不同烧结阶段的温度，进而控制烧结灰的钙镁活性，第一阶段对矿石进行加温预热，在前6个小时内温度从常温逐渐加温至400℃；第二个阶段，是从第7到第12小时温度匀速增加到700℃；第三个阶段，是从第13到18小时，温度升高至800℃；第四阶段，从第19到第24小时温度控制在1300℃。

所述步骤三中的筛分，采用标准纯净水对生石灰块进行泼水消解，料与水的重量比为1：10，消解完后进行干燥，按细、中、粗进行三级筛分，筛出有效成分待用，其中，粗筛为20目，中筛为120目，细筛为300目。

所述步骤四中配比，其中细筛筛出的有效成分作为泼灰，中筛筛出的有效成分作为涝灰、粗筛筛出的有效成分作为基础料，将泼灰铺至7厘米厚，重量为1吨，用铁锨铺平后，加入5厘米厚的二氧化硅即青灰浆，重量为1吨，按这样的顺序和比例逐层叠压至1米。

所述步骤五中的养护，使用青浆封闭保存20天，20天保存期内，要对封闭好的泼灰进行泼水养护，20天后立即使用。

所述泼灰的主要成份为生石灰、氧化钙、氧化镁和二氧化硅。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种古建灰浆的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一选矿；

步骤二烧结；

步骤三筛分；

步骤四配比；

步骤五养护。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤一中选矿所选取矿物原料为含有二氧化硅和三氧化二铝为主的软岩石。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤二的烧结中，采用回转烧结炉进行烧结，在烧结时，使用回转炉温度控制***控制矿石在不同烧结阶段的温度，进而控制烧结灰的钙镁活性，第一阶段对矿石进行加温预热，在前6个小时内温度从常温逐渐加温至300-400℃；第二个阶段，是从第7到第12小时温度匀速增加到600-700℃；第三个阶段，是从第13到18小时，温度升高至800-1000℃；第四阶段，从第19到第24小时温度控制在1200-1300℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤三中的筛分，采用标准纯净水对生石灰块进行泼水消解，料与水的重量比为1：2-10，消解完后进行干燥，按细、中、粗进行三级筛分，筛出有效成分待用，其中，粗筛为10-20目，中筛为100-120目，细筛为200-300目。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤四中配比，其中细筛筛出的有效成分作为泼灰，中筛筛出的有效成分作为涝灰、粗筛筛出的有效成分作为基础料；所述古建灰浆是将泼灰铺至5-7厘米厚，重量为0.9-1吨，用铁锨铺平后，加入3-5厘米厚的含有二氧化硅的青灰浆，重量为0.6-1吨，按这样的顺序和比例逐层叠压至1-1.2米。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤五中的养护，使用青灰浆封闭保存20天，20天保存期内，要对封闭好的泼灰进行泼水养护，20天后立即使用。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述泼灰的主要成份为生石灰、氧化钙、氧化镁和二氧化硅。