摘要

为满足石质文物不同的修复和加固需求,以我国广泛存在且储量大的长石和石灰石为原材料,在950℃温度下煅烧不同时间制备水硬性石灰,对不同龄期试件进行X射线衍射、红外光谱、硬度、抗压强度、压破坏过程、微观形貌测试,对试件成分、力学性能及力学性能变化机理等进行研究。结果表明:(1)原料在950℃温度下煅烧6h产物中CaO和2CaO·SiO2的含量与欧洲水硬性石灰NHL3.5中的成分相近。(2)随龄期的增加,水硬性石灰中C-S-H和CaCO3含量逐渐增加,龄期为7d~21d时最为明显。龄期为21d时,Ca(OH)2衍射峰几乎消失,说明以长石和石灰石为原料制备的水硬性石灰碳化反应速率较快。(3)龄期为7d~21d时,硬度与龄期呈正比;龄期为21d~28d时,硬度增加缓慢。(4)随着载荷的增加,出现应变集中区域,小的局部变形区域和相邻的变形区合并成应变局部化带,最终应变局部化带发展成宏观裂纹。随龄期的增加,试样的弹性模量和强度增大。(5)随龄期的增加,CaCO3和C-S-H的含量及尺寸不断增加并相互交织,使微观结构变得致密,进而提高了水硬性石灰的硬度和强度。