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添加剂对传统糯米灰浆性能的影响及其机理

土木建筑与环境工程 2011年第5期33卷 143-149页

作者：魏国锋张秉坚方世强浙江大学文物与博物馆学系杭州310027 浙江大学化学系杭州310027 浙江工业大学化学工程与材料学院杭州310014

糯米灰浆是中国古代建筑史上的一项重要科技发明,为了使该传统工艺科学化地为现代文化遗产保护服务,采用SEM和XRD等技术手段,探讨了纸筋、硫酸铝和二水石膏3种添加剂对糯米灰浆性能的影响及其机理。结果表明:纸筋对糯米灰浆抗压强度和... 详细信息

糯米灰浆是中国古代建筑史上的一项重要科技发明,为了使该传统工艺科学化地为现代文化遗产保护服务,采用SEM和XRD等技术手段,探讨了纸筋、硫酸铝和二水石膏3种添加剂对糯米灰浆性能的影响及其机理。结果表明:纸筋对糯米灰浆抗压强度和耐冻融性的改进最为明显;硫酸铝对改善糯米灰浆的干燥收缩性效果最佳;二水石膏的加入,对样品的耐冻融性并无改进,而且,随着其含量的增加,样品的抗压强度和表面硬度增幅降低。在文化遗产保护实践中,建议采用6%的硫酸铝或3%的纸筋作为糯米灰浆的添加剂。

关键词：糯米灰浆纸筋硫酸铝二水石膏

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石灰陈化机理及其在文物保护中的应用研究

建筑材料学报 2012年第1期15卷 96-102页

作者：魏国锋张秉坚方世强浙江大学文物与博物馆学系浙江杭州310027 安徽大学历史系安徽合肥230039 浙江工业大学化学工程与材料学院浙江杭州310014

采用SEM和XRD等技术手段,探讨了石灰陈化过程机理及其在文物保护中应用的可行性.结果表明,石灰在陈化过程中,随着陈化时间的增加,氢氧化钙的粒径呈现逐渐减小的趋势,形成了直径约50nm、长度约200nm的针状氢氧化钙,以及粒径为100～200nm... 详细信息

采用SEM和XRD等技术手段,探讨了石灰陈化过程机理及其在文物保护中应用的可行性.结果表明,石灰在陈化过程中,随着陈化时间的增加,氢氧化钙的粒径呈现逐渐减小的趋势,形成了直径约50nm、长度约200nm的针状氢氧化钙,以及粒径为100～200nm的板状氢氧化钙;陈化石灰的纳米粒径和高反应活性较好地改善了陈化石灰糯米灰浆的抗压强度、表面硬度等物理性能,并使陈化石灰-乙醇分散液具有良好的渗透性,可较好地解决传统石灰水加固剂溶解度较小和渗透性较差的问题,为其在砖、石、土质文物保护中的应用奠定科学基础.

关键词：陈化石灰糯米灰浆土遗址加固

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无机添加剂对糯米灰浆性能影响及机理研究

建筑材料学报 2013年第3期16卷 462-468页

作者：李祖光方世强魏国锋张秉坚浙江工业大学化学工程与材料学院浙江杭州310014 安徽大学历史系安徽合肥230039 浙江大学文物与博物馆学系浙江杭州310027 浙江大学化学系浙江杭州310027

采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术,探讨了硫酸铝、明矾和工业石膏对糯米灰浆性能的影响及作用机理.结果显示:硫酸铝对于改善糯米灰浆的力学性能、耐冻融性和耐水性均有较大帮助;明矾对糯米灰浆的改善主要表现在力学性能方面... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术,探讨了硫酸铝、明矾和工业石膏对糯米灰浆性能的影响及作用机理.结果显示:硫酸铝对于改善糯米灰浆的力学性能、耐冻融性和耐水性均有较大帮助;明矾对糯米灰浆的改善主要表现在力学性能方面;工业石膏对糯米灰浆在力学性能和耐候性方面均未有明显改善;3种添加剂对减缓和减少糯米灰浆收缩均表现出良好的效果.在实际应用中,建议采用一定比例的硫酸铝作为糯米灰浆的添加剂.

关键词：糯米灰浆添加剂传统材料碳化

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米浆种类对传统灰浆性能的影响

建筑材料学报 2014年第4期17卷 618-622,665页

作者：魏国锋方世强康予虎张秉坚安徽大学历史系安徽合肥230039 浙江工业大学化学工程与材料学院浙江杭州310014 湖北省文物考古研究所湖北武汉430077 浙江大学文物与博物馆学系浙江杭州310027

在传统灰浆中添加不同种类米浆,然后测试灰浆稠度、表面硬度、抗压强度、收缩率和耐冻融性,观察分析灰浆的微观形貌和结构,探讨米浆种类对灰浆性能的影响及作用机理.结果表明:糯米、糯黄米、血糯米、大米和高粱米米浆的添加,均使灰浆的... 详细信息

在传统灰浆中添加不同种类米浆,然后测试灰浆稠度、表面硬度、抗压强度、收缩率和耐冻融性,观察分析灰浆的微观形貌和结构,探讨米浆种类对灰浆性能的影响及作用机理.结果表明:糯米、糯黄米、血糯米、大米和高粱米米浆的添加,均使灰浆的稠度和收缩率降低,表面硬度、抗压强度和耐冻融性提高;在各种米浆灰浆中,糯黄米灰浆的综合性能最佳,其28d抗压强度和60d抗压强度较纯灰浆分别提高了103.6%和69.4%,耐冻融性提高了150%.建议在砖石质文物保护中使用糯黄米浆作为灰浆的有机添加剂.米浆灰浆良好的力学性能源于米浆灰浆的细密结构,与米浆中的支链淀粉含量相关.

关键词：米浆传统灰浆支链淀粉

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苏羊遗址白灰面的制作工艺研究

光谱学与光谱分析 2021年第6期41卷 1949-1954页

作者：孙天强魏国锋程保增任广安徽大学历史学院安徽合肥230039 洛阳市文物考古研究院河南洛阳471028

河南省洛阳市宜阳县苏羊遗址是中原地区史前时期的重要遗址之一,该遗址出土房址的地面和墙面涂抹有“白灰面”,其原料和制作方法对研究史前建筑材料具有重要意义。采用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)对采自苏羊遗址的白灰... 详细信息

河南省洛阳市宜阳县苏羊遗址是中原地区史前时期的重要遗址之一,该遗址出土房址的地面和墙面涂抹有“白灰面”,其原料和制作方法对研究史前建筑材料具有重要意义。采用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)对采自苏羊遗址的白灰面、遗址周边地区的几种天然石灰质原料(料礓石、石灰石和牡蛎)进行分析检测,以探究苏羊遗址白灰面的制作原料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对苏羊遗址的白灰面、天然料礓石和模拟制备的白灰面进行分析检测,利用红外图谱中方解石的ν2/ν4值反映其晶体的无序程度,并绘制ν2-ν4特征趋势线,最后结合微观形貌观察,以探究苏羊先民在制作白灰面时,是否将原料人工烧制成石灰后再使用。结果显示,苏羊遗址白灰面样品的主要物相为石英、方解石以及少量长石,化学成分中钙含量与硅含量较高,其化学成分、物相等与天然料礓石相似,而不同于石灰石和牡蛎;根据红外谱图显示的信息,苏羊遗址白灰面的ν2/ν4平均值在3.6左右,远低于人工烧制石灰的ν2/ν4值,其ν2-ν4特征趋势线也与天然料礓石的接近;结合扫描电镜观察结果,可初步认为苏羊先民在制作白灰面时,以天然料礓石为原料,未对料礓石进行人工烧制,是直接将其粉碎后与水按比例混合成浆状,涂抹于墙面、地面以及窖穴穴壁。相关研究结果为辨别天然料礓石和人工烧制料礓石的碳化产物提供了一种较为便易的研究方法,有助于进一步了解史前白灰面的制作原料和工艺,为考古工作人员研究史前居民制作建筑材料的工艺和改善居住环境的思维意识提供了参考依据。

关键词：白灰面料礓石红外光谱新石器时代

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桐油灰浆材料的物理性能与显微结构

建筑材料学报 2013年第3期16卷 469-474页

作者：魏国锋方世强李祖光张秉坚安徽大学历史系安徽合肥230039 浙江工业大学化学工程与材料学院浙江杭州310014 浙江大学文物与博物馆学系浙江杭州310027

采用扫描电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等技术手段,初步探讨了桐油灰浆的材料配方和理化性能,为其在古代建筑、船舶等文化遗产保护中的应用提供理论依据.结果显示,用Ca(OH)2和熟桐油制备的桐油灰浆综合性能最佳,其90d抗压强度和... 详细信息

采用扫描电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等技术手段,初步探讨了桐油灰浆的材料配方和理化性能,为其在古代建筑、船舶等文化遗产保护中的应用提供理论依据.结果显示,用Ca(OH)2和熟桐油制备的桐油灰浆综合性能最佳,其90d抗压强度和剪切强度较普通石灰浆分别提高了72%和245%,吸水系数仅为普通石灰浆的1/620,抗氯离子侵蚀能力和耐冻融循环等性能均大大改善;该桐油灰浆的优良性能源于桐油的强固化能力以及桐油与Ca(OH)2反应形成的致密结构.

关键词：桐油灰浆传统材料复合材料文物保护

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石灰种类对传统糯米灰浆性能的影响

建筑材料学报 2015年第5期18卷 873-878页

作者：魏国锋周虎方世强黄晓娟张秉坚安徽大学历史系安徽合肥230039 浙江工业大学化学工程与材料学院浙江杭州310014 陕西省考古研究院陕西西安710043 浙江大学文物与博物馆学系浙江杭州310027

测试了不同种类石灰制备的(传统)糯米灰浆的表面硬度、抗压强度、耐冻融性等性能,观察了不同种类石灰及其制备的糯米灰浆的微观形貌,探讨了石灰种类对糯米灰浆性能的影响机理.结果表明:采用分析纯氧化钙和工业氧化钙制备的糯米灰浆的抗... 详细信息

测试了不同种类石灰制备的(传统)糯米灰浆的表面硬度、抗压强度、耐冻融性等性能,观察了不同种类石灰及其制备的糯米灰浆的微观形貌,探讨了石灰种类对糯米灰浆性能的影响机理.结果表明:采用分析纯氧化钙和工业氧化钙制备的糯米灰浆的抗压强度、表面硬度和耐冻融性均优于采用分析纯氢氧化钙和工业灰钙粉制备的糯米灰浆,其中,采用分析纯氧化钙制备的糯米灰浆的抗压强度等性能最好.在砖石质不可移动文化遗产保护实践中,建议采用分析纯氧化钙制备糯米灰浆.氧化钙陈化过程中形成的较小氢氧化钙板状晶粒是采用氧化钙制备的糯米灰浆微观结构细密的主要成因.正是由于采用氧化钙制备的糯米灰浆的微观结构细密,因此该类糯米灰浆的抗压强度等性能良好.

关键词：糯米灰浆氧化钙氢氧化钙工业灰钙粉

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自制硅酸盐对传统糯米灰浆性能的影响

土木建筑与环境工程 2017年第4期39卷 128-133页

作者：郑晓平魏国锋张秉坚安徽大学历史系合肥230039 浙江大学文物与博物馆学系杭州310027

采用灰浆性能表征和扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等技术手段,探讨了自制硅酸盐对糯米灰浆的影响及作用机理。结果表明:自制硅酸盐对糯米灰浆的表面硬度、抗压强度、耐冻融性和耐水性均有一定程度的改善。6%自制硅酸... 详细信息

采用灰浆性能表征和扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等技术手段,探讨了自制硅酸盐对糯米灰浆的影响及作用机理。结果表明:自制硅酸盐对糯米灰浆的表面硬度、抗压强度、耐冻融性和耐水性均有一定程度的改善。6%自制硅酸盐糯米灰浆的综合性能最佳,其66d抗压强度高达1.41 MPa,耐冻融性较之空白样品提高了133%,耐水性能提高了43.8%。改性糯米灰浆耐水性等性能的提高,可能与灰浆中水化硅酸钙的生成有关。

关键词：糯米灰浆硅酸盐性能作用机理

传统糯米灰浆碳化过程中Liesegang环的形成机理研究

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光谱学与光谱分析 2012年第8期32卷 2181-2184页

作者：魏国锋方世强张秉坚王晓琪李祖光安徽大学历史系安徽合肥230039 浙江大学化学系浙江杭州310027 浙江工业大学化学工程与材料学院浙江杭州310014 南京大学历史系江苏南京210093

采用FTIR,XRD,SEM等技术,对传统糯米灰浆碳化过程中出现的Liesegang环现象进行了初步研究。结果表明,使用陈化石灰和糯米浆制备的糯米灰浆在碳化过程中能形成较明显的Liesegang环;陈化石灰-糯米灰浆固化后的极小孔隙,是传统糯米灰浆中Li... 详细信息

采用FTIR,XRD,SEM等技术,对传统糯米灰浆碳化过程中出现的Liesegang环现象进行了初步研究。结果表明,使用陈化石灰和糯米浆制备的糯米灰浆在碳化过程中能形成较明显的Liesegang环;陈化石灰-糯米灰浆固化后的极小孔隙,是传统糯米灰浆中Liesegang环形成的本质原因,其形成机理符合延迟成核理论。

关键词：糯米灰浆 Liesegang环碳化机理