System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液及其制备方法技术_技高网

一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液及其制备方法技术

技术编号:41124355 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-30 17:51
本发明专利技术提出了一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液及其制备方法,属于建筑材料技术领域,本发明专利技术利用悬浮粒子动力学相关理论知识,选用球形微纳米火山灰材料作为水硬性组分以促进调和水硬石灰悬浮液的动力学稳定性及其在土遗址中的渗透性。然而,规则球形颗粒的比表面积相对较小、在土遗址中的吸附作用较小,极易随溶剂蒸发而返迁移至土遗址表面形成泛白。本发明专利技术利用碱激发和水热合成法在火山灰材料的表面负载具有超大比表面积的硅/铝凝胶和沸石,发挥吸附诱导传输作用,实现水硬性石灰悬浮液在土遗址中的深度渗透,并避免返迁现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料,尤其涉及一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液及其制备方法


技术介绍

1、历史文化遗产是不可再生、不可替代的宝贵资源,当前干旱环境下土遗址保护材料的研究与应用已较成熟,潮湿环境土遗址的加固保护是国内外公认的技术难题。而受到水的冲刷、渗透、冰冻等因素的影响,潮湿环境中的土遗址往往展现出更为严重、复杂的溶胀、龟裂、表层起壳等病害,已在干旱环境土遗址保护中取得实质进展的高模数硅酸钾溶液(ps)、丙烯酸树脂等,均被证实不适于潮湿环境土遗址的加固保护。

2、本着“材料兼容”和“修旧如旧”的原则,利用上述有机材料复合石灰进行土遗址修复进入文保工作者的视野,但这类古代灰浆的渗透性差、固化速度缓慢且质量不易控制,不能改变当前土遗址保护材料开发一址一议、试验量巨大的现状。意大利学者提出利用石灰的纳米尺寸效应提高其渗透性,掺杂氧化锌量子点或石墨烯量子点的杂化纳米石灰已被用于壁画和纸张的保护与修复。但纳米石灰易在文物表面堆积且碳化慢、收缩大且价格昂贵,将其用于城墙、陵墓等大体积土遗址的修复时存在较大的局限性。

3、水硬性石灰特有的水硬性和气硬性双重硬化特征,使其在高湿条件下表现出优异的耐久性,且与土遗址材料物化性能相容,是潮湿环境土遗址保护的理想材料。将满足强度与耐候性要求的水硬性石灰配制成浆液时,出现有效组分溶解度低、颗粒分布稳定性差的现象,将其应用于土遗址保护时必然会出现石灰基材料的通病,即有效渗入量低、分布不均、与土遗址风化层胶结固化效果差。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提出了一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液及其制备方法。本专利技术利用悬浮粒子动力学相关理论知识,选用球形微纳米火山灰材料作为水硬性组分以促进调和水硬石灰悬浮液的动力学稳定性及其在土遗址中的渗透性。然而,规则球形颗粒的比表面积相对较小、在土遗址中的吸附作用较小,极易随溶剂蒸发而返迁移至土遗址表面形成泛白。本专利技术利用碱激发和水热合成法在火山灰材料的表面负载具有超大比表面积的硅/铝凝胶和沸石,发挥吸附诱导传输作用,实现水硬性石灰悬浮液在土遗址中的深度渗透,并避免返迁现象。

2、与专利cn 114507055 a相比,本专利技术构造材料表面负载硅/铝凝胶和沸石的复合结构,硅/铝凝胶和沸石的超大比表面积和多孔结构,可以强吸附在土遗址颗粒表面,达到诱导传输效果,具体宏观表现为:深度渗透,不返迁。而专利cn 114507055 a无法达到此效果。

3、为实现上述目的,本专利技术提供了以下技术方案:

4、本专利技术的技术方案之一:

5、一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,包括如下组分:纳米氢氧化钙、球形微纳米火山灰材料、氢氧化钠、分散剂和水。

6、进一步的,所述吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,按照质量份数计,包括如下组分:纳米氢氧化钙50~75份、球形微纳米火山灰材料20~35份、氢氧化钠3~5份,分散剂0.4~0.8份和水200~400份。

7、进一步的,所述球形微纳米火山灰材料包括具有球形结构、粒径呈连续梯度分布的纳米二氧化硅、硅灰和超细粉煤灰。

8、进一步的,按照质量份数计,所述球形微纳米火山灰材料包括超细粉煤灰15~25份、硅灰5~10份和纳米二氧化硅1~3份。

9、进一步的,所述超细粉煤灰的中位粒径为1~3μm,比表面积不小于800m2/kg;所述硅灰的平均粒径小于1μm;所述纳米二氧化硅的平均粒径小于50nm。

10、进一步的,所述纳米氢氧化钙的d90值小于600nm。

11、进一步的,按照质量份数计,所述分散剂包括聚山梨酯0.2~0.3份、甘油0.1~0.2份和减水剂0.1~0.3份。

12、本专利技术的技术方案之二:

13、一种所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液的制备方法,包括如下步骤:

14、氢氧化钠加水配制成氢氧化钠溶液,将所述氢氧化钠溶液和球形微纳米火山灰材料混合,经水热合成法制备负载硅/铝凝胶和沸石相的高火山灰活性溶液;

15、将所述高火山灰活性溶液、剩余的水与纳米氢氧化钙混合,加入分散剂搅拌均匀,得到所述吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液。

16、进一步的,氢氧化钠和水的质量比为(3~5)∶20;

17、所述水热合成法中,水热的温度为90℃,时间为15~25min;水热合成过程在搅拌条件下进行,转速为800r/min。

18、进一步的,加入分散剂后的搅拌在超声条件下进行,超声分散30min。

19、本专利技术的技术方案之三:

20、所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液在文物修复中的应用,优选用于土遗址修复中。

21、与现有技术相比,本专利技术具有如下优点和技术效果:

22、本专利技术选用具有球形结构、粒径呈连续梯度分布的纳米二氧化硅、硅灰和超细粉煤灰作为水硬性组分,以纳米氢氧化钙为气硬性组分组成微纳米调和水硬石灰材料,这有利于有效组分在土遗址中的深度渗透;利用碱激发和水热合成法在火山灰材料的表面负载具有超大比表面积和多孔结构的硅/铝凝胶和沸石,利用硅/铝凝胶和沸石在土遗址颗粒表面的强吸附作用,诱导水硬性石灰有效组分在土遗址中的深度渗透、不会返迁至土遗址表面造成色差。

23、本专利技术通过科学研究和实践检验,联合利用无定形硅/铝凝胶和沸石的高吸附作用和球形微纳米火山灰材料的动力学稳定性及深渗透性,成功制备出可用于土遗址表面加固的水硬性石灰悬浮液,有望实现土遗址的有效保护。

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【技术保护点】

1.一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,包括如下组分:纳米氢氧化钙、球形微纳米火山灰材料、氢氧化钠、分散剂和水。

2.根据权利要求1所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,按照质量份数计,包括如下组分:纳米氢氧化钙50~75份、球形微纳米火山灰材料20~35份、氢氧化钠3~5份,分散剂0.4~0.8份和水200~400份。

3.根据权利要求2所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,所述球形微纳米火山灰材料包括纳米二氧化硅、硅灰和超细粉煤灰。

4.根据权利要求3所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,按照质量份数计,所述球形微纳米火山灰材料包括超细粉煤灰15~25份、硅灰5~10份和纳米二氧化硅1~3份。

5.根据权利要求4所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,所述超细粉煤灰的中位粒径为1~3μm,比表面积不小于800m2/kg;所述硅灰的平均粒径小于1μm;所述纳米二氧化硅的平均粒径小于50nm。

6.根据权利要求2所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,所述纳米氢氧化钙的D90值小于600nm。

7.根据权利要求2所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,按照质量份数计,所述分散剂包括聚山梨酯0.2~0.3份、甘油0.1~0.2份和减水剂0.1~0.3份。

8.一种权利要求1~7任一项所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

9.根据权利要求8所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液的制备方法,其特征在于,氢氧化钠和水的质量比为(3~5)∶20;

10.一种权利要求1~7任一项所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液在文物修复中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,包括如下组分:纳米氢氧化钙、球形微纳米火山灰材料、氢氧化钠、分散剂和水。

2.根据权利要求1所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,按照质量份数计,包括如下组分:纳米氢氧化钙50~75份、球形微纳米火山灰材料20~35份、氢氧化钠3~5份,分散剂0.4~0.8份和水200~400份。

3.根据权利要求2所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,所述球形微纳米火山灰材料包括纳米二氧化硅、硅灰和超细粉煤灰。

4.根据权利要求3所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,按照质量份数计,所述球形微纳米火山灰材料包括超细粉煤灰15~25份、硅灰5~10份和纳米二氧化硅1~3份。

5.根据权利要求4所述的吸附诱导传输型水硬性石灰悬浮液,其特征在于,所述超细粉煤灰...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱绘美李辉邵诗雨郑伍魁
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:发明
国别省市:

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