[发明专利]一种半湿润或湿润区土遗址加固剂及加固方法

说明书

本发明公开了一种半湿润或湿润区土遗址加固剂，包括HYT‑1加固剂、HYT‑2加固剂和HYT‑3加固剂；所述HYT‑1加固剂以纳米氢氧化钙、聚乙二醇为主要原料，以异丙醇为分散剂；所述HYT‑2加固剂以正硅酸甲酯为主要原料，以无水乙醇为溶剂，加入氨水，加热搅拌形成无色液体；所述HYT‑3加固剂是在异丁基三乙氧基硅烷中加入SCA‑903型硅烷偶联剂，以无水乙醇为溶剂。本发明具备良好的渗透性，能够保持土体表面原貌；使土体具备适宜的力学强度，具备较好的抗风化能力；具有较好的耐水性，且具有一定的抗盐蚀能力，能够较好的适应半湿润区、湿润区的土遗址的环境。

技术领域

本发明涉及一种加固剂，具体是一种半湿润或湿润区土遗址加固剂及加固方法。

背景技术

土遗址是指以土为主要建筑材料的古遗址，即人类活动遗留下的由土和以土为主的遗址和遗物，包括房屋、夯土台基、城墙、窖穴、窑炉、墓葬等。土遗址类文化遗产具有科学性、历史性及艺术性，但其亦具有不可再生性。大多数土遗址处于室外的环境中，长期风吹日晒雨淋，受冻融、大气污染、微生物侵害、盐的融解结晶、震动等的影响，绝大多数土遗址都不同程度地损伤、开裂、块状剥落甚至倒塌，部分遗址岌岌可危，必须采取科学的保护措施，使这些文物得以妥善地保护。文物保护科学的研究对象是古代社会的一切遗存，其目的是如何将它的研究对象，即古代社会遗存保存下去，并能有效利用。

目前，文物保护领域普遍以气候环境特征或等降水量线即秦岭淮河线为界，将土遗址分为北方干燥土遗址和南方潮湿土遗址。结合中国气候特点，将全国干湿气候分为7个等级，分别命名为过湿区、潮湿区、湿润区、半湿润区、半干旱区、干旱区和极端干旱区。干燥土遗址多分布与西北地区，如新疆吐鲁番的交河故城、武威黄羊镇的明长城、敦煌地区的汉长城等；潮湿土遗址如南京大报恩寺遗址、杭州良渚土遗址、福建的土楼等。但是在现场调查研宄中发现，有一些土遗址虽然位于北方，但由于地下水位浅或邻近水域等因素，遗址土水自身处于高含水量条件下，如新疆阿克苏地区新和县塔格托格拉克乡西南的通古斯巴西古城。国内潮湿环境的几个重要土遗址，如良渚遗址、金沙遗址、里耶遗址、城头山遗址，保存状况不容乐观，遗址的病害极为复杂。

由于土遗址直接与大地相连，天然土体强度低、水稳定性能差。因此，即使采取加棚遮盖等措施，也很难避免降水、地表水及地下水等因素对其产生影响，如雨蚀剥离、流水掏蚀、冲沟等。

潮湿环境土遗址保护之所以是一个世界性的难题，其处于多因素不可控环境体系中，其所处的工程地质、水文地质及气候环境不同于干燥土遗址，土遗址的病害类型及其形成机制也不同，在干燥土遗址成功应用的保护材料和技术并不能直接应用于潮湿土遗址的保护。水分运移引发的土体的收缩、开裂、坍塌、崩解、霉菌等病害时刻威胁着潮湿土遗址的脆弱生命，迫切需要采取科学保护措施。土遗址的风化表现为遗址表层在各种环境因素包括温度、湿度、水分、可溶盐、气体污染物、霉菌、动植物等作用下，互相结合的土体颗粒之间的结合力减弱或消失,颗粒间距加大以至脱落，使表面减薄、形貌改变，由此造成承载文化信息的表层破坏的现象。

处于湿润区、半湿润区的土遗址，常年遭受到地下水及暴雨、霉菌等的严重破坏，主要病害有土体泥化、酥碱、渗水掏蚀、遗址土体失稳定，而针对潮湿环境中潮湿状态的土遗址，水是影响土遗址稳定性的最关键因素，保护材料的选取应具有耐水和加固双重作用。

目前，鉴于土遗址有其特殊性，根据“不改变文物原状”的原则，考虑土遗址所在地区环境，结合土遗址的质地和病害，土遗址保护材料的选用或研制应具备以下几个方面的要求：①保护材料必须是无色的、无炫光，材料固化后不改变土遗址的原貌；②保护材料要黏度小，流动性强且可调，收缩性小，渗透性强，结合力适中，结构上与土质比较相近；③材料的具有一定的力学强度，有较好的抗风蚀能力；④材料透气性较好；⑤材料具有较好的耐候性；⑥材料施工工艺简单，便于施工；⑦材料具有一定的环保性。

近年来，针对我国不同区域、不同环境的土遗址的防风化加固保护材料及其工艺的研究较多，其中西北干旱、半干旱地区的土遗址的保护研究有所突破，而有关半潮湿、潮湿地区的土遗址保护的研究和工程实施均开展较少，如：