《夯土古城牆修復材料製備及套用技術研究》是任克彬(河南省文物建築保護研究院)編制的最終報告。
基本介紹
- 中文名：夯土古城牆修復材料製備及套用技術研究
- 報告類型：最終報告
- 公開範圍：公開
- 編制時間：2020年11月15日
- 中文摘要
古遺址多受到陽光暴曬、降雨沖刷、季節及晝夜溫差等外部環境因素影響，其病害發育機制及保護方法與本體夯築材料特性的關係最為密切。河南地區土遺址多為粉土、粉砂土夯築，早期遺址修復採用本體類似土料夯築，隨後多採用石灰土，當前遺址修復多使用水硬性石灰。鑒於此，開發了以粉砂土為基材的新型無機材料和不同黏粒含量的夯補材料，探究了其替代水硬性石灰和通過物理方法提高土夯土強度的可行性，給出了多種修復夯材料的製備方案；基於開發的新型夯補工具，選用不同配置方案的修復材料，形成了成套的修復技術。研究表明，以粉砂土為基材的石灰-偏高嶺土（鹼激發劑）改良方案，可明顯提高材料的無側限抗壓強度和劈裂抗拉強度；從破壞應變、無側限抗壓強度、強度增長率及歐洲標準對水硬性石灰的強度要求等考慮，6-8%石灰與4-8%偏高嶺土在鹼激發作用下可有效取代8-10%的水硬性石灰。在最佳化土樣顆粒級配方面，修復工程中可採用增加黏粒含量或增大幹密度的方法提高其強度。結合SEM和XRD等微觀試驗可知，偏高嶺土的摻入可形成水化產物(C4AH13、CSH等)，使得改良土具有一定的水硬性且微觀結構更加密實。此外，對於素土，隨著黏粒含量的增加，遺址土土性將從“類砂土”向“類黏土”轉變，受力骨架由砂顆粒向“黏粒網架”過渡。新型夯補工具可再現城牆基礎施工過程中的古法工藝，以模擬古法施工過程中的人力棍夯以及集束夯夯補做法，同時實現單次夯補與連續夯補的隨意切換。
