CN109944456B - 一种古建筑墙的修复工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及古建筑的加工工艺领域，公开了一种古建筑墙的修复工艺，包括如下步骤：S1：先清理需要修复的古建筑墙面；S2：对经过S1清理过的墙面上需要填充的坑洼处的容积进行测量，并且使用近似大小的砌块填充，然后使用复配制剂将砌块固定在墙面上的坑洼处；复配制剂的各化学组成以重量份计为：糯米灰浆32‑40份、环氧树脂15‑17份、聚乙烯醇21‑33份、缓冲剂11‑17份、吐温20为20‑27份、去离子水53‑72份；S3：经过S2处理后的墙面加热处理；S4：对经过S3处理后的墙面做旧处理：经过S4后，古建筑墙修复完毕。通过在砌块与墙体之间涂覆复配制剂，替代了水泥等现代浆料，具有透气性，且这种复配制剂均属于有机物，通过加热即可使复配制剂熔化，符合古建筑的修复原则。
Description
技术领域
本发明涉及古建筑的加工工艺领域，更具体地说，它涉及一种古建筑墙的修复工艺。
背景技术
古建筑见证了一座城市的发展，是古代文明、传统文化的一种传承。由于一些恶劣的天气、人为的破坏，使得一些古建筑发生损坏。
现在人们针对古建筑的修复和保护工作的时候，通常直接采用无机胶凝材料的石灰砂浆、混合砂浆、水泥砂浆和有机胶凝材料等现代材料，违背了古建筑保护中“不改变原状”的原则。中国传统的灰浆技术能够保证古建筑的坚固性，现代胶凝材料如水泥，硬化快，强度大、孔隙率低、与古建筑文物本身的不兼容性、在使用中常常会引入可溶性盐等问题。同时，水泥砂浆的强度一般较大，透气性很差，易加速古建筑中砖石风化和损坏。水泥砂浆和砌块的粘接力非常强，一旦结合，就很难分开，显然不利于后续的保护和修缮工作。
所以，根据上述的分析结果表明，使用现代的水泥等浆料并不符合古建筑的修复原则。
发明内容
本发明的目的在于提供一种古建筑墙的修复工艺，通过在砌块与墙体之间涂覆复配制剂，替代了水泥等现代浆料，具有透气性，且这种复配制剂均属于有机物，若后续需要对其进行保护或者修缮，则只需进行高温加热，即可使复配制剂熔化，符合现在古建筑的修复原则。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种古建筑墙的修复工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1：先将需要修复的古建筑墙面的灰尘刷去，然后使用清水进行冲洗；
S2：对经过S1清理过的墙面上需要填充的坑洼处的容积进行测量，并且使用近似大小的砌块进行填充，然后使用复配制剂使得砌块被固定在墙面上的坑洼处；所述复配制剂的各化学组成以重量份计为：糯米灰浆32-40份、环氧树脂15-17份、聚乙烯醇21-33份、缓冲剂11-17份、吐温20为20-27份以及去离子水53-72份；
S3：经过S2处理后的墙面进行加热处理；
S4：对经过S3处理后的墙面进行做旧处理：
经过S4后，古建筑墙修复完毕。
通过采用上述技术方案，糯米灰浆的性能与现代水泥浆料相比较而言，具有更稳定的物理特性，有较高和可控的机械强度，同时更具备兼容性，所以从古代一直沿用至今。环氧树脂、聚乙烯醇二者与糯米灰浆互相配合，使得制剂的硬度降低，从而防止砌块与墙体由于硬度太大，气温干燥而出现裂痕。同时增加了透气性，防止年深日久砌块在墙体内霉变。
环氧树脂还作为良好的粘合剂，使得砌块与墙体粘连在一起，而聚乙烯醇为环氧树脂的粘合性起到了协同的作用。聚乙烯醇与环氧树脂均为高分子物质，且环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，且由聚乙烯醇充当环氧树脂的固化剂，从而增强了与砌块和墙体的粘附力。环氧树脂自身固化时的收缩性能低，产生的内应力小，所以有助于提高粘附强度。吐温20作为复配制剂中的非离子表面活性剂，能够使得其他各物质更加稳定的存在与体系中，具有乳化、扩散以及稳定的作用。
而聚乙烯醇、环氧树脂以及糯米灰浆在中性偏弱酸性的环境下能够稳定的发挥其自身的作用。而水即能够使得各物质能够均匀分散在体系中。通过在砌块与墙体之间涂覆复配制剂，替代了水泥等现代浆料，具有透气性，且这种复配制剂属于有机物，若后续需要对其进行保护或者修缮，则只需加热至300℃，即可使复配制剂熔化，从而能够将砌块从墙体上拆卸下来，符合现在古建筑的修复原则。
作为本发明的进一步改进，所述缓冲剂为醋酸和醋酸铵的混合溶液。
通过采用上述技术方案，在冰醋酸中溶解醋酸铵，直至溶液的pH控制在5.5-6左右即可制成醋酸和醋酸铵的缓冲溶液，由于醋酸为弱酸，而醋酸铵溶于水后由于水解而呈弱碱性，通过调节两者之间的比例能够使得整个溶液的酸碱度维持在中性偏弱酸性，由此方法，使得复配制剂中的其他物质能够互相协调，从而能够发挥出其本身的作用。
作为本发明的进一步改进，使用如下步骤配制复配制剂：
a、先将糯米浆、消石灰以及滑石粉同时加入至烧瓶中，并且三者的重量比为糯米浆:消石灰:滑石粉等于7:1:3；持续搅拌5min，至分散体系混合均匀，制得糯米灰浆；
b、然后将醋酸和醋酸铵添加至含有糯米灰浆的烧瓶内，并且通过调节醋酸和醋酸铵的重量以使得整个体系内的pH维持在6.2-7之间；
c、再将环氧树脂和聚乙烯醇按照重量份同时添加进入步骤b中的烧瓶内，并且加入烧瓶，边加热边搅拌，待烧瓶内的液体的温度升温至75℃-80℃时，停止加热；
d、最后将吐温20和去离子水一起加入至步骤c处理过的烧瓶内，并且搅拌30分钟，得到复配制剂。
糯米浆中含有很大的水分，消石灰添加进入糯米浆中后，会上下分层，紧接着将滑石粉添加进入，然后持续不停搅拌5min，形成浑浊的悬浊液，并且在搅拌的过程中使得分散系中的各个物质分散的均匀。由于消石灰添加进入分散系中后，分散系呈弱碱性，不利于后续的物质发挥其作用，所以添加缓冲剂使得整个的分散体系保持在pH为6.2-7之间。然后将环氧树脂和聚乙烯醇同时添加至分散体系中，加热并伴随着搅拌，使得烧瓶内的物质从悬浊液变为糊状物，继续持续的搅拌，直到烧瓶内的温度达到75℃-80℃的时候，烧瓶内的物质变为粘稠状物质，最后将吐温20添加至粘稠状物质内，并且持续的搅拌30分钟，最终形成的是粘稠的糊状物，然后将其涂覆在砌块与墙体之间，粘黏稳定。
作为本发明的进一步改进，将配置好的复配制剂涂覆在砌块的表面以及砌块与建筑墙之间的缝隙内；所述S3，对涂覆复配制剂后的砌块处加热至60-70℃，并且保温处理15min。
通过采用上述技术方案，使用风机，使得砌块处的温度保持在60-70℃，并且处理15min，从而使得复配制剂中的水分能够完全的从体系中蒸发出来，并且防止温度过高而使得环氧树脂与其他物质发生副反应而影响复配制剂的粘黏性，当水分完全蒸发完毕后，复配制剂即能够稳定的将砌块粘黏在墙体中，后续空气中的水分也很难再进入至复配制剂中，从而可以耐受高温和低温。
作为本发明的进一步改进，S4做旧处理，在砌块处涂覆引诱剂，并且在空气中暴露24h后使用清水冲洗15min；然后对砌块处进行打磨以及刮擦处理。
作为本发明的进一步改进，所述引诱剂的各化学组成以重量份计为羊油脂20-25份、乳糖25-33份以及十六碳-11-烯醛10-13份。
通过采用上述技术方案，在砌块涂覆引诱剂，引诱蛀虫对砌块进行损害，增强了砌块的做旧效果。时间控制为24h，继而防止蛀虫对砌块损害过于严重；羊油脂为长链的不饱和酸，为蛀虫提供了能量，使得蛀虫能够在砌块上进行生存；乳糖作为吸引蛀虫聚集的甜味剂，能够使得蛀虫进行聚集；十六碳-11-烯醛能够释放激素信息，使得蛀虫大批量的在砌块上聚集，从而提高了对砌块蛀蚀速度，从而提高了对砌块的做旧速度。
作为本发明的进一步改进，经过打磨以及刮擦处理后接着涂覆封闭剂。
作为本发明的进一步改进，所述封闭剂的各化学组成以重量份计为羧甲基纤维素15-20份、***胶25-30份、吡啶硫酮锌23-30份以及吐温20为12-17份。
通过采用上述技术方案，通过涂覆封闭剂，一方面使得砌块表面形成一侧与外界隔开的膜结构，另一方面防止内部滋生细菌，从而使得做旧后的砌块保存的时间更加长久。其中羧甲基纤维素和***胶两者结合，作为载体，具有增稠的作用；吡啶硫酮锌具有杀菌作用，防止砌块上滋生细菌；吐温20作为一种温和的表面活性剂，使得各组分之间的表面张力降低，并且使得互相之间融合的更加稳定。
综上所述，本发明的优点和有益效果是：
1、通过在砌块与墙体之间涂覆复配制剂，替代了水泥等现代浆料，具有透气性，且这种复配制剂均属于有机物，若后续需要对其进行保护或者修缮，则只需进行高温加热，即可使复配制剂熔化，符合现在古建筑的修复原则；
2、使用新的制备糯米灰浆的工艺，将其涂覆在砌块与墙体之间，粘黏稳定；
3、在砌块涂覆引诱剂，引诱蛀虫对砌块进行损害，增强了砌块的做旧效果。时间控制为24h，继而防止蛀虫对砌块损害过于严重。
附图说明
图1为本发明一种古建筑墙的修复工艺清水冲洗
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
参照图1，一种古建筑墙的修复工艺，包括如下步骤：
S1：先把需要修复的古建筑墙面的灰尘刷除干净，然后使用清水进行冲洗。
S2：对经过S1清理过后的墙面上需要填充的坑洼处的容积进行测量，然后使用近似大小的砌块进行填充。砌块在填充之前，先在墙面的坑洼处涂覆复配制剂，然后再将砌块填充至含有复配制剂的坑洼处。复配制剂的各化学组成以重量份计为糯米灰浆36份、环氧树脂16份、聚乙烯醇27份、缓冲剂14份、吐温20为24份以及去离子水63份，其中缓冲剂为由醋酸溶液和醋酸铵溶液的混合溶液，复配制剂所用的重量与砌块的体积比为15g/cm3。
上述复配制剂的配制方式包括如下步骤：
a、先将糯米浆、消石灰以及滑石粉同时加入至三口烧瓶中，并且三者的重量比为糯米浆:消石灰:滑石粉等于7:1:3；持续搅拌5min，至分散体系混合均匀，制得糯米灰浆。
b、然后将醋酸溶液和醋酸铵溶液添加至步骤a中的三口烧瓶内，并且通过调节醋酸以及醋酸铵各自的质量以使得整个体系内的pH维持在6.2-7之间。
c、再将环氧树脂和聚乙烯醇按照重量份同时添加进入步骤b中的三口烧瓶内，并且使用酒精灯对三口烧瓶进行加热，边加热边搅拌，待烧瓶内的液体的温度升温至77℃时，停止加热。
d、最后将吐温20和去离子水一起加入至步骤c处理过的三口烧瓶内，并且搅拌30分钟，得到复配制剂。
将上述配置好的复配制剂涂覆在砌块的表面，然后将砌块嵌设到墙面上的坑洼处，并且在砌块与墙面之间的缝隙处也填充复配制剂。
S3：对上述填充以及涂覆有复配制剂的墙面处使用风机吹热风，并且使得墙体表面的温度为65℃，保温处理15min。
S4：做旧处理。在砌块处涂覆引诱剂，并且在空气中暴露24h后使用清水冲洗15min；接着对砌块进行打磨、刮擦处理。其中引诱剂的各化学组成以重量份计为羊油脂23份、乳糖29份以及十六碳-11-烯醛12份。配置引诱剂时，直接将上述三种物质按照重量份互相混合搅拌均匀即可；引诱剂的重量与墙面坑洼处的横截面积比为20g/cm2。
经过打磨和刮擦后的墙面还涂覆有封闭剂，封闭剂的各化学组成以重量份计为羧甲基纤维素17份、***胶27份、吡啶硫酮锌26份以及吐温20为14份。封闭剂所使用的重量与引诱剂的重量相同。配置封闭剂时，直接将上述四种物质按照重量份互相配合搅拌均匀即可。
经过上述所有的步骤之后，即为修复完成后的古建筑墙。
实施例2-5与实施例1的区别在于，步骤S2中，复配制剂的各化学组成以重量份计如下表所示：单位：份
实施例6-8与实施例1的区别在于，步骤S2制备复配制剂中的步骤c中的三口烧瓶升温至如下表所示：单位：℃
| 实施例 | 实施6 | 实施7 | 实施8 |
| 温度 | 75 | 80 | 78 |
实施例9-12与实施例1的区别在于，步骤S3中，墙体表面的温度如下表所示：单位：℃
| 实施例 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 |
| 温度 | 60 | 70 | 62 | 68 |
实施例13-16与实施例1的区别在于，步骤S4中，引诱剂的各化学组成以重量份计如下表所示：单位：份
实施例17-20与实施例1的区别在于，步骤S4中，封闭剂的各化学组成以重量份计如下表所示：单位：份
对比例：与实施例1的区别在于，将砌块嵌设在墙体的坑洼处后，使用水泥将其黏在墙体上。
试验对比：使用对比例所记载的方式与实施例1采用的方式，修补后的墙体在经过3年、5年以及10年后，实施例1中将墙体砌块处加热至300℃，砌块从墙体坑洼处取出。对比例采用钝器经过敲打，最终将砌块从墙体坑洼处取出，但是砌块与墙体已经发生损坏了。霉变情况如下表所示：
通过以上对比发现，由于实施例1中使用复配制剂，具有良好的透气性，与外界气体转换的效果好，从而使得砌块与墙体之间无霉变发生。而对比例中使用水泥，一方面不利于后续修缮，另一方面水泥透气性差，无法与外界的气体进行转换，导致砌块与墙体之间由于时间过长而使得一些厌氧菌滋生，从而使得砌块与墙体之间的霉变严重。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种古建筑墙的修复工艺，其特征在于：包括如下步骤:
S1：先将需要修复的古建筑墙面的灰尘刷去，然后使用清水进行冲洗；
S2：对经过S1清理过的墙面上需要填充的坑洼处的容积进行测量，并且使用近似大小的砌块进行填充，然后使用复配制剂使得砌块被固定在墙面上的坑洼处；所述复配制剂的各化学组成以重量份计为：糯米灰浆32-40份、环氧树脂15-17份、聚乙烯醇21-33份、缓冲剂11-17份、吐温20为20-27份以及去离子水53-72份；
S3：经过S2处理后的墙面进行加热处理；
S4：对经过S3处理后的墙面进行做旧处理，得到修复后的古建筑墙；
S5：当经过S1-S4修复后的古建筑墙再次需要修复时，对修复处进行加热，至复配制剂熔化， 取下砌块，再按照S1-S4的顺序进行修复；
其中,所述缓冲剂为醋酸和醋酸铵的混合溶液；复配制剂的配置方法为：
a、先将糯米浆、消石灰以及滑石粉同时加入至烧瓶中，并且三者的重量比为糯米浆:消石灰:滑石粉等于7:1:3；持续搅拌5min，至分散体系混合均匀，制得糯米灰浆；
b、然后将醋酸和醋酸铵添加至含有糯米灰浆的烧瓶内，并且通过调节醋酸和醋酸铵的重量 以使得整个体系内的 pH 维持在6.2-7之间；再将环氧树脂和聚乙烯醇按照重量份同时添加进入步骤b中的烧瓶内，并且加热烧瓶，边加热边搅拌，待烧瓶内的液体的温度升温至75℃-80℃时，停止加热；
c、再将环氧树脂和聚乙烯醇按照重量份同时添加进入步骤b中的烧瓶内，并且加热烧瓶，边加热边搅拌，待烧瓶内的液体的温度升温至75℃-80℃时，停止加热；
d、最后将吐温20和去离子水一起加入至步骤c处理过的烧瓶内，并且搅拌30分钟，得到复配制剂。
2.根据权利要求1所述的一种古建筑墙的修复工艺，其特征在于：将配置好的复配制剂涂覆在砌块的表面以及砌块与建筑墙之间的缝隙内；所述S3，对涂覆复配制剂后的砌块处加热至60-70℃，并且保温处理15min。
3.根据权利要求1所述的一种古建筑墙的修复工艺，其特征在于：S4做旧处理，在砌块处涂覆引诱剂，并且在空气中暴露24h后使用清水冲洗15min；然后对砌块处进行打磨以及刮擦处理。
4.根据权利要求3所述的一种古建筑墙的修复工艺，其特征在于：所述引诱剂的各化学组成以重量份计为羊油脂20-25份、乳糖25-33份以及十六碳-11-烯醛10-13份。
5.根据权利要求3所述的一种古建筑墙的修复工艺，其特征在于：经过打磨以及刮擦处理后接着涂覆封闭剂。
6.根据权利要求5所述的一种古建筑墙的修复工艺，其特征在于：所述封闭剂的各化学组成以重量份计为羧甲基纤维素15-20份、***胶25-30份、吡啶硫酮锌23-30份以及吐温20为12-17份。
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