一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构的制作方法

1.本实用新型属于古建筑修复施工领域，涉及一种糯米灰浆砌石的改进技术，具体涉及一种带多向孔并具有早期抗剪粘接强度及其均匀性的糯米灰浆砌石结构。

背景技术：

2.我国留存至今的古代建筑多使用糯米灰浆作为胶结材料，例如南京等地的古城墙、钱塘江两岸的古海塘。通过史料记载与现场开挖检查后发现，糯米灰浆在古城墙与古海塘中的使用环境相差很大，古城墙一般无需经受海浪的冲击与侵蚀，两侧直立式挡墙的砌块多为尺寸小而规整、平整度高的砖，砖块之间缝隙很小、糯米灰浆厚度较薄，一般1cm左右；但古海塘需经受海浪、强涌潮的冲击与侵蚀，塘身多采用尺寸较大的条石砌筑，除表面外露的条石尺寸规整、平整度高外，其余部位平整度较低，故条石间的缝隙普遍较大，一般2～25cm，多数 5～20cm。
3.糯米灰浆，将糯米浆与陈化石灰按一定比例混合，可以增加石灰的粘结强度等力学性能，明显提高砌体结构的耐久性。但是，糯米灰浆固化速度很慢、力学性能参差不齐，有学者对自然碳化6个月的糯米灰浆测试得到，抗压强度不到1.0mpa；笔者通过实地开挖发现，建于清代的钱塘江古海塘，部分糯米灰浆坚硬如石，但部分糯米灰浆仍可轻易被手指戳入，显然，这样的胶结材料砌筑的砌石结构不能满足现代建筑工程的需要，故在水泥材料出现后，糯米灰浆被逐渐淘汰。钱塘江的古海塘，由于条石间糯米灰浆的铺筑不得不较厚和处于潮水位变化区，固化速度更慢，且因钱塘江特有的一天两潮的强涌潮、海塘塘脚外江道冲淤不定等不利的自然环境条件，传统糯米灰浆砌筑的砌石结构的缺点更为突出。
4.对于古海塘的维修，以钱塘江为例，多采用水泥材料。然而，在钱塘江古海塘列为文物保护单位后，古海塘的维修行为受到了《中国文物古迹保护准则》等相关规定的限制，因此，根据“修整应优先使用传统技术”等的规定，有必要对传统糯米灰浆砌石结构进行改进。
5.有人提出了糯米灰浆材料改性的新方法，一般多侧重于添加各种外加剂，未改进现场施工工艺；添加外加剂的改性糯米灰浆已有应用于古塔、古城墙修复应用的案例，但仍然未能解决糯米灰浆铺筑厚度远超古塔古城墙时固化速度慢、粘接强度增长慢、不能适应例如钱塘江一天两潮的潮浪冲击的工程环境的难题，而糯米灰浆浆体与条石面之间的粘接强度，与糯米灰浆浆体自身抗剪强度一样，是钱塘江古海塘这样的条石挡墙抵抗潮浪冲击剪切、掀起、抽吸时的关键的力学性能指标。例如中国专利cn111606636 a公开了将固定比例的糊化糯米浆、水、氢氧化钙粉末混合搅拌均匀拌合，模具内浇筑、静置36～42h 后脱模，干燥预处理，密封后水分均化处理，最后在co2氛围下进行养护共5道必备步骤得到早强型糯米灰浆碳化硬化体的方法，但该方法是一种适合室内试验室环境、制作糯米灰浆硬化体方法，不考虑糯米灰浆铺筑于条石等块体缝隙的施工环境，不考虑接触面粘接性能的影响因素，特别是“模具内浇筑、静置36～42h后脱模，干燥预处理，密封后水分均化处理”这三个步骤，不但工序复杂，而且也难以适应例如钱塘江的12h左右一次潮浪冲击的工程现场施工
环境，更不能保证糯米灰浆硬化后是否与条石粘接良好，保证砌石结构安全。

技术实现要素：

6.为了克服已有技术的糯米灰浆铺筑后的抗剪与粘接强度增长缓慢、强度参数参差不齐的不足，本实用新型提出了一种具有早期抗剪粘接强度及其均匀性的带多向孔的糯米灰浆砌石结构。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，包括条石和糯米灰浆，所述条石之间缝隙铺放所述的糯米灰浆，同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中间设有竖向孔，上下层条石之间缝隙内的水平糯米灰浆中间设有主水平向孔，所述竖向孔的下端和主水平向孔之间贯通形成用于供二氧化碳充入实现糯米灰浆内部水分均化和排除内部泌水的通道。
9.进一步，垂直于迎水面同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中设有竖向孔。
10.优选的，平行于迎水面同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中设有竖向孔。
11.本方案的竖向孔，从提高糯米灰浆的碳化速度、早期抗剪强度、早期粘接强度和上述力学性能的均匀性的角度，相邻条石之间竖缝有两种，平行于迎水面和垂直于迎水面的条石之间竖缝的糯米灰浆中均设有竖向孔；从提升排水性能的角度，至少垂直于迎水面同一层相邻条石之间的竖向糯米灰浆中设有竖向孔，该竖向孔起到排水作用。
12.进一步，上下相邻层条石之间的糯米灰浆等间隔设置主水平向孔，位于同一层相邻条石之间下方的主水平向孔与竖向孔的下端连通。适用于条石间缝隙大、糯米灰浆铺放厚度较厚的场合。
13.再进一步，垂直于迎水面的同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中间设有辅水平向孔。该方案适用于垂直于迎水面的同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆贯通迎水面的场合；进一步，该方案特别适用于整个砌石结构的上层结构，该上层结构只有一排条石，条石的前端为迎水面，后端为背水面，相邻条石之间的竖向糯米灰浆中间设有辅水平向孔。
14.优选的，所述辅水平向孔从上到下等间隔设置，适用于条石间缝隙大、糯米灰浆铺放厚度较厚的场合。。
15.所述主水平向孔和辅水平向孔向条石挡墙迎水侧的下方倾斜放置，使该孔在施工期即利于糯米灰浆内部水分均化、排除内部泌水，又作为二氧化碳通入的通道、增加糯米灰浆内部接触二氧化碳面积，同时在运行期还能作为降低塘内水位、减轻塘背土水压力的排水孔。
16.所述主水平向孔和辅水平向孔贯通条石挡墙的迎水侧与背水侧，条石挡墙背水侧增设防止背水侧土体流失但仍能排水的反滤结构。当然，也可以不贯通。
17.所述竖向孔和主水平向孔、辅水平向孔的直径不大于1cm，优选为小于0.5cm。
18.本实用新型的技术构思为：通过清洗条石面、在铺筑厚度较厚的糯米灰浆中预留细长孔洞、采用不透气膜材包封已铺放糯米灰浆的条石区、再充入二氧化碳等的特殊施工工艺，大幅度促进糯米灰浆内部与二氧化碳的化学反应，大大提高糯米灰浆的碳化速度、早
期抗剪强度、早期粘接强度和上述力学性能的均匀性，使得糯米灰浆的早期抗剪强度、早期粘接强度及上述力学性能均匀性达到或接近普通水泥砂浆。
19.本实用新型的有益效果主要表现在：可在短时间内使糯米灰浆发挥胶结作用，抵抗潮浪冲击剪切、掀起、抽吸，解决了糯米灰浆铺筑后抗剪与粘接强度增长缓慢、力学性能参差不齐的难题。
附图说明
20.图1是带多向孔的糯米灰浆砌石结构的示意图。
21.图2是带有不透气膜材的糯米灰浆砌石结构的示意图。
22.图3是图2的a-a剖面图。
23.附图标记为：附图标记为：1为条石，2为竖向孔，3为水平向孔,31 为主水平向孔，32为辅水平向孔，4为不透气膜材，5为充气端，6 为连通口，7为压重块体，8为糯米灰浆，9为已固化的糯米灰浆，10 为砌筑完成的条石。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
25.参照图1～图3，一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，包括条石1 和糯米灰浆8，所述条石1之间缝隙铺放所述的糯米灰浆8，同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中间设有竖向孔2，上下层条石之间缝隙内的水平糯米灰浆中间设有主水平向孔31，所述竖向孔2的下端和主水平向孔31之间贯通形成用于供二氧化碳充入实现糯米灰浆内部水分均化和排除内部泌水的通道。
26.进一步，垂直于迎水面同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆3中设有竖向孔2。
27.优选的，平行于迎水面同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆3中设有竖向孔2。
28.本方案的竖向孔2，从提高糯米灰浆的碳化速度、早期抗剪强度、早期粘接强度和上述力学性能的均匀性的角度，相邻条石之间竖缝有两种，平行于迎水面和垂直于迎水面的条石之间竖缝的糯米灰浆3中均设有竖向孔2；从提升排水性能的角度，至少垂直于迎水面同一层相邻条石之间的竖向糯米灰浆3中设有竖向孔2，该竖向孔2起到排水作用。
29.进一步，上下相邻层条石之间的糯米灰浆等间隔设置主水平向孔 31，位于同一层相邻条石之间下方的主水平向孔31与竖向孔2的下端连通。适用于条石间缝隙大、糯米灰浆铺放厚度较厚的场合。
30.再进一步，垂直于迎水面的同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中间设有辅水平向孔32。该方案适用于垂直于迎水面的同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆贯通迎水面的场合；进一步，该方案特别适用于整个砌石结构的上层结构，该上层结构只有一排条石，条石的前端为迎水面，后端为背水面，相邻条石之间的竖向糯米灰浆中间设有辅水平向孔。
31.优选的，所述辅水平向孔32从上到下等间隔设置，适用于条石间缝隙大、糯米灰浆铺放厚度较厚的场合。。
32.所述主水平向孔31和辅水平向孔32向条石挡墙迎水侧的下方倾斜放置，使水平向孔3在施工期即利于糯米灰浆内部水分均化、排除内部泌水，又作为二氧化碳通入的通道、增加糯米灰浆内部接触二氧化碳面积，同时在运行期还能作为降低塘内水位、减轻塘背土水压力的排水孔。
33.所述主水平向孔31和辅水平向孔32贯通条石挡墙的迎水侧与背水侧，条石挡墙背水侧增设防止背水侧土体流失但仍能排水的反滤结构。当然，也可以不贯通。
34.所述竖向孔2和主水平向孔31、辅水平向孔32的直径不大于1cm，优选为小于0.5cm。
35.本实施例的施工方法，包括以下步骤：
36.步骤一，清洗干净待铺放糯米灰浆的条石面，条石面保持湿润；
37.步骤二，拌制好的糯米灰浆8，铺放至下层条石面和条石1之间的缝隙，边铺放边埋设竖向预留管和水平预留管，位于挡墙中间的两块条石间的缝隙竖向埋设竖向预留管，上下两层条石之间缝隙的糯米灰浆埋设水平预留管，竖向预留管与水平预留管相接，糯米灰浆铺放后用工具振插、掏实；水平预留管向条石挡墙迎水侧的下方倾斜放置，使形成的水平方向孔3在施工期即利于糯米灰浆内部水分均化、排除内部泌水，又作为二氧化碳通入的通道、增加糯米灰浆内部接触二氧化碳面积，同时在运行期还能作为降低塘内水位、减轻塘背土水压力的排水孔。
38.当条石间缝隙大、糯米灰浆铺放厚度较厚时布置多个并排的竖向预留管和水平预留管。
39.所述水平预留管贯通条石挡墙的迎水侧与背水侧，条石挡墙背水侧增设防目背水侧土体流失的反滤结构。当然，也可以不贯通。
40.所述竖向预留管和水平预留管外部直径不大于1cm，优选为小于 0.5cm。
41.所述步骤二中，糯米灰浆拌制时，掺入灰浆中除水之外拌和物重量的0.01％～3％的减水剂，以减少水的用量。
42.第一种糯米灰浆配方：糯米粉5份：熟石灰粉100份：水40份(指质量比，下同)；
43.第二种糯米灰浆配方：糯米粉5份：熟石灰粉100份：减水剂1 份：水30份；
44.第三种糯米灰浆配方：糯米粉4份：熟石灰粉100份：偏高岭土 10份：水35份；
45.步骤三，在糯米灰浆初凝前，拔出预留管，使糯米灰浆内部形成与外部连通的细长孔洞，包括竖向孔2和水平方向孔3(主水平方向孔31和辅水平方向孔32)，以便增加糯米灰浆铺筑层内部吸收二氧化碳的表面积，便于糯米灰浆内部泌水外排与水分均化；
46.步骤四，用不透气膜材4包封已铺放糯米灰浆的条石区，并在所述不透气膜材4与条石、糯米灰浆之间充入二氧化碳养护；二氧化碳养护过程中，待养护的糯米灰浆在远离二氧化碳充入端5的另一端保持与外部空气连通形成连通口6，使得待养护的糯米灰浆处于正常大气压环境；
47.步骤五，拆除所述不透气膜材；
48.步骤六，重复步骤一～步骤五，直到条石挡墙的糯米灰浆铺放、条石砌筑完毕。
49.所述步骤四中，所述不透气膜材4的侧边采用压重块体7压住。
50.本实施例中，可在短时间内使糯米灰浆发挥胶结作用，抵抗潮浪冲击剪切、掀起、抽吸，解决了糯米灰浆铺筑后抗剪与粘接强度增长缓慢、上述力学性能参差不齐的难题。
51.本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本实用新型构思所能想到的等同技术手段。

技术特征：

1.一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，包括条石和糯米灰浆，所述条石之间缝隙铺放所述的糯米灰浆，其特征在于，同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中间设有竖向孔，上下层条石之间缝隙内的水平糯米灰浆中间设有主水平向孔，所述竖向孔的下端和主水平向孔之间贯通形成用于供二氧化碳充入实现糯米灰浆内部水分均化和排除内部泌水的通道。2.如权利要求1所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，垂直于迎水面同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中设有竖向孔。3.如权利要求1所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，平行于迎水面同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中设有竖向孔。4.如权利要求1～3之一所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，上下相邻层条石之间的糯米灰浆等间隔设置主水平向孔，位于同一层相邻条石之间的下方的主水平向孔与竖向孔的下端连通。5.如权利要求1或3所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，垂直于迎水面的同一层相邻条石之间缝隙内的竖向糯米灰浆中间设有辅水平向孔。6.如权利要求5所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，所述辅水平向孔从上到下等间隔设置。7.如权利要求5所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，所述主水平向孔和辅水平向孔，向条石挡墙迎水侧的下方倾斜放置。8.如权利要求7所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，所述主水平向孔和辅水平向孔贯通条石挡墙的迎水侧与背水侧，条石挡墙背水侧增设防止背水侧土体流失但仍能排水的反滤结构。9.如权利要求5所述的一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，其特征在于，所述竖向孔和主水平向孔、辅水平向孔的直径不大于1cm。

技术总结

一种带多向孔的糯米灰浆砌石结构，包括条石和糯米灰浆，所述条石之间缝隙铺放所述的糯米灰浆，同一层相邻条石之间的竖向糯米灰浆中间设有竖向孔，上下层条石之间的水平糯米灰浆中间设有主水平向孔，所述竖向孔的下端和主水平向孔之间贯通形成用于供二氧化碳充入实现糯米灰浆内部水分均化和排除内部泌水的通道。本实用新型提出了一种具有早期抗剪粘接强度及其均匀性的带多向孔的糯米灰浆砌石结构。及其均匀性的带多向孔的糯米灰浆砌石结构。及其均匀性的带多向孔的糯米灰浆砌石结构。