基于糊精灰漿的復(fù)合材料制備及力學(xué)性能試驗(yàn)研究

王 赟

(陜西理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,漢中 723000)

0 引 言

在石灰、黃土和砂子中加入糯米汁，形成傳統(tǒng)糯米灰漿，它是中國(guó)古代一項(xiàng)非常重要的科技發(fā)明[1-4]。傳統(tǒng)糯米灰漿中的糯米不僅具有生物礦化中的有機(jī)模板的特性，而且具有協(xié)同作用，改變了石灰漿固化時(shí)碳酸鈣結(jié)晶體的微結(jié)構(gòu)，形成了有機(jī)/無(wú)機(jī)的復(fù)合結(jié)構(gòu)[5-8]，改善材料的強(qiáng)度、耐久性和防滲性等，這一傳統(tǒng)技術(shù)在現(xiàn)代改善黏土防滲性能[9-12]和古建筑加固與修復(fù)[13-16]等方面的研究和應(yīng)用取得一定進(jìn)展。

但是上述文獻(xiàn)中糯米糊化需持續(xù)煮沸0.5～6 h，耗時(shí)費(fèi)力，其次制備的復(fù)合材料在短期內(nèi)強(qiáng)度較低，一般28 d抗壓強(qiáng)度在2 MPa以下。如文獻(xiàn)[1]用濃度分別為1%、2%和3%糯米灰漿和二八灰土仿制保護(hù)材料，其抗壓和抗折強(qiáng)度最大為1.77 MPa和0.064 MPa；文獻(xiàn)[9]用糯米漿和1∶1的石灰：砂和石灰：黏土制備的石灰砂漿和灰黏土試塊，它們的抗壓強(qiáng)度分別為0.4 MPa和0.5 MPa，用該砂漿砌筑的墻體雖強(qiáng)度較低但墻體試件的耗能能力卻優(yōu)于水泥砂漿砌筑的構(gòu)件。文獻(xiàn)[17]用糯米漿和1∶1的石英砂：石灰制備材料，測(cè)得28 d抗壓強(qiáng)度在1 MPa以下，抗折強(qiáng)度0.5 MPa；文獻(xiàn)[18-19]制備了濃度為5%不同種類(lèi)的糯米灰漿試塊，其28 d最大抗壓強(qiáng)度0.57 MPa，60 d最大抗壓強(qiáng)度為0.61 MPa。本文為了簡(jiǎn)化傳統(tǒng)材料的制備，提高其力學(xué)強(qiáng)度，用直鏈淀粉的糊精乳液、偶聯(lián)劑、石灰、堿性激發(fā)劑和砂土制備石灰/有機(jī)物復(fù)合材料，并進(jìn)行試驗(yàn)研究。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 復(fù)合材料制備

試驗(yàn)采用市售材料，石灰：Ca(OH)2含量不少于99%，分析純；標(biāo)準(zhǔn)砂：中國(guó)ISO標(biāo)準(zhǔn)砂；無(wú)水碳酸鈉：Na2CO3含量不少于99.8%，分析純；……