石灰－偏高岭土修复性砂浆的研究进展 2018-06-10

石灰－偏高岭土修复性砂浆的研究进展
宋彦军１ 周振君，１，２
（１．长安大学地球科学与资源学院，西安７１００００；２．长安大学材料科学与工程学院，西安７１００００）
摘要：随着人们对建筑遗址保护意识的提高，寻找并探索适宜的古建筑修复材料逐渐成为当前的研究热点。石
灰偏高岭土（ＬＭＫ）砂浆作为一种新型古建筑修复材料，不仅具有水泥砂浆的水硬性特征，而且同石灰砂浆一样
与古建筑本体有良好的兼容性。本文详细介绍了ＬＭＫ修复性砂浆的发展及研究现状，阐述了ＬＭＫ修复性砂浆
的固化反应机理、成分配比、养护条件以及性能改性等方面的国内外研究进展，最后对ＬＭＫ修复性砂浆研究存在
的问题及今后的研究方向进行了探讨。
关键词：石灰偏高岭土；制备；火山灰反应；研究进展

引言
目前，全世界范围内遗存有大量岩土质及砖石
结构的古代建筑遗址，如古城墙、壁画、桥梁、墓葬以
及房屋等。对这类古建筑进行修护时使用的砂浆要
求在外观和性质上能与建筑本体良好地匹配和兼
容［１，２］。现代建筑业中被广泛使用的水泥砂浆由于
机械强度和粘结力过大，在修缮过程中无法与古建
筑良好地兼容，反而会因其较大的机械力和所含的
可溶性盐类对古建筑造成进一步的破坏［３］；石灰砂
浆虽然与古代岩土质或砖石结构建筑兼容性良
好［４］，但硬化速度慢，强度不足，同时因缺少水硬性
而不适用于潮湿环境中［５］
石灰偏高岭土（ＬＭＫ）砂浆是将熟石灰与偏高
岭土作为主要胶凝材料按一定比例混合后制成的修
复性砂浆。偏高岭土作为一种火山灰活性材料，其
主要活性成分无水硅酸铝（Ａｌ２
Ｏ３·２ＳｉＯ２）在有水存
在的情况下能与熟石灰中的主要成分氢氧化钙（Ｃａ
（ＯＨ）２）发生火山灰反应，生成与水泥水化类似的
产物［６，７］，使砂浆在获得水硬性的同时减小体积收
缩［８］、提升机械性能［９１３］。因此ＬＭＫ砂浆既保留
了石灰砂浆良好的兼容性，又具有水泥的水硬性，同
时还具有适中的机械强度，这在古建筑修护的实际
应用中具有不可忽略的优势。此外，生产熟石灰与
偏高岭土的煅烧温度和ＣＯ２排放量较低，硬化过程
中还会吸收大气中的ＣＯ２，因而ＬＭＫ砂浆也是一
种环境友好型材料。
目前，欧美发达国家已对ＬＭＫ修复性砂浆展
开了广泛的实验研究并取得了大量成果。相比之
下，国内对ＬＭＫ修复性砂浆的研究起步较晚、研究
较少。为此，本文结合国内外研究现状，围绕ＬＭＫ
修复性砂浆的固化机理、成分配比、养护条件以及性
能改性等方面进行综述