砖石古建筑风化性能的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及古建筑保护技术领域，特别是涉及一种砖石古建筑风化性能的测定方 法。
【背景技术】
[0002] 中国砖石古建筑有着百年以上甚至千年的历史，是中华民族的瑰宝。历史环境的 变迁导致古建筑的古砖砌体被逐渐风化，所谓的风化是指自然界中温度、水、二氧化碳、氧 对古砖砌体长期作用，导致古建筑的材料性能逐渐衰竭。材料性能的衰竭削弱了古建筑结 构的安全储备，严重威胁古建筑的寿命。因此如何评定古砖的风化性能，适时地对古建筑进 行维护，是对古建筑进行保护、延长古建筑寿命的一个重要课题。
[0003] 古砖的风化主要包括物理风化和化学风化，前者的基本形式是干湿交替、热胀冷 缩、冻融循环，产生的可逆的体积变化导致古砖材料内部产生裂缝，改变原有孔隙状态，提 高了孔隙连通性能；后者的基本形式是古砖材料结构胶结物长期流失，同样改变原有孔隙 状态。
[0004] 环境变迁影响古砖材料孔隙状况的变化，由于饱和系数是强制状态下的吸水 率，可以反映孔隙的各种存在状况，现有技术的实验已经证明：古砖材料不同孔径孔隙体 积的变化和材料饱和系数具有很好的线性关系；所以，我国现行国家标准《烧结普通砖》 (GB5101-2003)中的5. 4条文，明确用饱和系数指标来评定砖的抗风化性能，借用该标准可 以对古砖的抗风化性能进行评定。
[0005] 《砌墙砖试验方法》（GB2542-2012)第12. 2条文中规定一组饱和系数试验的样品 数量为10块整砖，砖石古建筑根据其文物价值分为文物建筑和非文物建筑两种类型，其 中，文物建筑受法律保护，从文物建筑实体取出十块或数十块古砖显然难度太大，也不利于 古建筑的保护，从而用饱和系数指标来评定古砖的抗风化性能基本无法实现。而一些非文 物建筑因不具备文物价值而不受法律保护，例如一些古民居甚至允许拆迁重建，从中获取 进行饱和系数试验的十块或数十块古砖样品显而易见极易实现。当然，还有一些非文物建 筑虽然不受法律保护，但也属于宝贵的文化遗产，有可能正在申请成为文物建筑，若从这些 非文物建筑实体取出十块或数十块古砖，显然也不利于文化遗产的保护。
【发明内容】
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种对古砖材 料需求少的砖石古建筑风化性能的测定方法，以克服现有技术的上述缺陷。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种砖石古建筑风化性能的测定方法，包括 以下步骤：
[0008] A、在与待测砖石古建筑地理环境相同的地方，寻找多块与所述砖石古建筑材料性 能相近的替代古砖；根据所述砖石古建筑所在地理环境特点，人工模拟风化环境，把所述替 代古砖放在人工模拟的风化环境中进行风化处理，模拟出多组不同风化状态的替代古砖；
[0009] B、按照我国国家标准GB2542-2012《砌墙砖试验方法》的规定，对步骤A中多组不 同风化状态的替代古砖进行饱和系数试验；分别记录下它们各自的饱和系数值Y 1 ;
[0010] 再利用步骤A中多组不同风化状态的替代古砖进行压汞实验，分别计算出它们各 自的孔径为1 μ m-5 μ m的孔隙占总孔隙体积的比值X1 ;
[0011] C、以所述饱和系数为纵坐标Y、以孔径为1 μ m-5 μ m的孔隙占总孔隙体积的比值 为横坐标X，建立坐标系，将步骤B中多组不同风化状态的替代古砖的饱和系数值Y1、孔径 为1 μ m-5 μ m的孔隙占总孔隙体积的比值X1分别标于建立的坐标系，根据这些坐标点拟合 出曲线图，建立Y和X的函数关系式Y = f(X);
[0012] D、捡取所述砖石古建筑上脱落的古砖碎块，通过压汞实验计算出所述古砖碎块的 孔径为1 μ m-5 μ m的孔隙占总孔隙体积的比值X，利用步骤C求得的函数关系式Y = f (X)， 计算出所述砖石古建筑的古砖的饱和系数Y ;
[0013] 根据我国国家标准GB5101-2003《烧结普通砖》规定的Y〈0. 85时抗风化性能合格， 测定所述砖石古建筑的抗风化性能是否合格。
[0014] 优选地，步骤C中所述古砖的孔径为1 μ m-5 μ m的孔隙占总孔隙体积的比值X与 其饱和系数Y为线性关系，Y和X的函数关系式为Y = aX+b，其中，a、b为常数。
[0015] 优选地，步骤A中每组不同风化状态的替代古砖所对应的人工模拟的风化环境各 不相同。
[0016] 优选地，步骤B中用于做压汞实验的不同风化状态的替代古砖均采用体积均为 lcm3-2cm3古砖块，且所述古砖块均取自同一块替代古砖。
[0017] 优选地，步骤D中用于做压萊实验的所述古砖碎块的体积为lcm3-2cm 3。
[0018] 优选地，步骤A中多组不同风化状态的替代古砖包括六种不同风化状态。
[0019] 优选地，所述替代古砖为非文物建筑的古砖。
[0020] 如上所述，本发明的砖石古建筑风化性能的测定方法，具有以下有益效果：
[0021 ] 对待测砖石古建筑自身的材料需求少，捡取待测砖石古建筑上脱落的古砖碎块即 可进行风化性能的测定，现实可操作性强，有利于砖石古建筑的保护。
【附图说明】
[0022] 图1显示为本发明的砖石古建筑风化性能的测定方法的实施例一中古砖的饱和 系数Y与孔径为1 μ m-5 μ m的孔隙占总孔隙体积的比值X的关系坐标图。
[0023] 元件标号说明
[0024] 1由十九世纪的古民居直接取得的古砖所对应的坐标值
[0025] 2经4% NaCl水溶液浸泡的十九世纪古民居古砖所对应的坐标值
[0026] 3经淡水冻融循环30次的十九世纪古民居古砖所对应的坐标值
[0027] 4经淡水冻融循环50次的十九世纪古民居古砖所对应的坐标值
[0028] 5经4% NaCl水溶液冻融循环30次的十九世纪古民居古砖所对应的坐标值
[0029] 6经4% NaCl水溶液冻融循环50次的十九世纪古民居古砖所对应的坐标值
【具体实施方式】
[0030] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0031] 请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合 说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的 限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在 不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容 所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中间"及"一"等 的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或 调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0032] 鉴于我国现行国家标准《烧结普通砖》（GB5101-2003)中的5. 4条文，明确用饱 和系数指标来评定砖的抗风化性能，而我国至今没有颁布砖石古建筑抗风化性能的评定标 准，目前是借用国家标准《烧结普通砖》（GB5101-2003)对古砖的抗风化性能进行评定；然 而，《砌墙砖试验方法》(GB2542-2012)第12. 2条文中规定饱和系数试验的样品数量为10块 整砖，这不利于对砖石古建筑文化遗产的保护，从古建筑实体中取出10块古砖难度太大， 现实可操作性太差。本发明的发明人提供一种砖石古建筑风化性能的测定方法，采用压汞 实验计算出砖石古建筑现场古砖碎块的1 μ m-5 μ m孔径孔隙占总孔隙体积的比值X，利用 该X值换算出该古建筑的古砖的饱和系数X，从而避免由古建筑实体专门取材，不但现实可 操作性强，且有利于砖石古建筑文化遗产的保护。<