1.课题来源及背景 课题来源：齐齐哈尔市科学技术计划项目（社会发展攻关）：高寒地区文物建筑修复用胶凝材料及工艺研究，项目编号：SFGG-201918 背景：齐齐哈尔处于我国高寒地区，曾作为黑龙江政治文化中心长达250多年，区域现存300多处不同时期的文物建筑遗迹，其中砖砌体作为围护结构应用广泛。其中典型的文物建筑代表是建于清康熙二十三年（1684年）距今331年的卜奎清真寺东寺文物建筑群，已被国务院公布为“第六批全国重点文物保护单位”。现有调研结果显示，卜奎清真寺文物建筑砖砌体外墙多处由于冻害影响出现表面碱酥、剥落现象，特别是距地面1.2m以下部位冻害损伤最为严重。到目前为止该古建筑群虽经过多次保护修缮，但由于修缮方法不得当，没有阻止外界环境对外墙砖砌体的冻融作用，以至于目前出现了大面积的损伤区域。因此，采用科学合理的方法展开抢救和保护珍贵文物建筑遗存工作迫在眉睫。 2、研究目的与意义 目前齐齐哈尔正在规划建设历史文化名城，修复区域内由于砖砌体墙冻害及修缮技术研究较少，而对高寒地区的研究尚属空白。因此，基于实际工程所处环境系统研究文物建筑砖砌体的保护修复材料及工艺方法具有重要的理论意义和工程价值。项目的研究成果预期可为齐齐哈尔区域内文物建筑的保护修缮提供理论依据，并有望推广应用于黑龙江等高寒地区其他文物建筑的修缮工程。本课题以基础性研究为主，着眼于古建筑保护修缮的工程需求。基于区域内古建筑的冻害现状及损伤机理，研究一种高寒地区古青砖遭受冻害后修复用的新型无机胶凝材料—纳米硅溶胶修复材料。主要进行该材料的配比、性能及工艺研究，旨在应用于土、砖、石质古建筑修缮修复工程； 3、主要论点与论据 （1）纳米硅溶胶修复材料的配比确定。通过试验研究碱性纳米硅溶胶，氢氧化钙粉剂，细砖粉（<0.1mm），矿渣粉，外加剂的配合比； （2）纳米硅溶胶修复材料的性能研究。通过试验对纳米硅溶胶修复材料的物理力学性能，变形性能、耐久性能以及微观结构进行研究。 （3）修复工艺及效果评价。采用该纳米硅溶胶修复材料进行古青砖修复工艺及养护。然后通过力学性能、耐久性能和微观结构进行修复效果评价。同时通过分析纳米硅溶胶结晶过程和化学反应生成物揭示该材料封堵砖孔隙结构机理。 4、创见与创新 （1）采用纳米硅溶胶人工合成古建筑修复用无机胶凝材料； （2）针对于特殊的使用环境，制备出适合于高寒地区古建筑修复用无机胶凝材料，强度、耐久性达到规范及使用环境要求。 5、社会经济效益，存在的问题 （1）社会效益：齐齐哈尔区域内存在大量的文物建筑，是我国边疆地区重要的文化遗存。考虑环境因素的冻害影响以及合理的修缮技术研究对于保护历史文化遗产极为重要。历史文化名城的建设在于它的完整性，包括文物保护单位及其周围历史地区环境。而文物建筑及周边环境又是历史信息的承载物，针对于齐齐哈尔区域内古建筑遭受冻害后保护修缮工作的的不科学性，本课题的实施对于还原文物建筑风貌，恢复其传统特色，保证城市的历史继承性，实现可持续发展具有重要意义。本课题的实施可以实现文物建筑的合理保护，是提高文物建筑的生命力，文化资源再生力的保证，从而带动地方文化产业的发展，具有良好的社会效益。本课题研究符合国家产业政策，有利于带动本地区的的社会发展。课题与本地区互适性强，对地方经济和产业结构调整具有积极意义。随着此新型材料的投产和规模扩大，应用领域的拓展，对促进本地区人员就业、社会稳定具有重要意义。 （2）经济效益：目前国内所采用水硬性石灰均为欧洲原装进口的天然水硬性石灰，价格昂贵，且强度及耐久性较差，本课题组研制的纳米人工水硬性石灰成本相对较低，强度及耐久性好，综合比较具有良好的经济性和推广应用价值。历史文物建筑已经成为齐齐哈尔市文化业发展的重要载体，文物的合理利用日益成为新的经济增长点，而文物建筑的保护是其开发利用的前提。本课题的开展有利于传统材料领域高新技术的产业化，增加传统材料的技术附加值，提高市场竞争力。此外，本课题此新型胶凝材料的研发和生产可以为企业带来利益增长点，也可带动相关产业的发展，提升产业层次。 （3）目前存在的问题：（1）研究对象仅为卜奎清真寺内古建筑，由于古青砖资源稀缺，为不可再生资源，所选试样数量有限，古青砖个体的原始尺寸、密度、孔洞率差异性较大，导致冻融循环试验后期数据处理工作带来很大困难；（2）本文研究了水硬性石灰砂浆独自在单一冻融环境下的性能劣化。 6、历年获奖情况 曾获得第五届黑龙江省高校课件比赛二等奖，校级教案比赛一等奖，校级讲课比赛二等奖，学生课外学术竞赛活动优秀指导教师奖，毕业设计优秀指导教师奖等。 7、成果简介 主持省教育厅科研项目1项，市级科研项目2项，校级教改项目1项，参与教科研项目10余项，出版教材1部，发表学术论文10余篇，实用新型专利1项。

齐齐哈尔大学

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