榆林明长城遗址保护加固室内试验研究

土遗址是人类宝贵的文化遗产,我国土遗址保护面临严峻的形势.本文以榆林明长城遗址土样为研究对象,以有机硅改性丙烯酸酯树脂为加固剂,通过试样加固前后无侧限抗压强度试验、湿化试验、耐盐腐蚀试验、自然状态下颜色观察试验以及在紫外线照射状态下颜色观察试验的分析,探讨了不同浓度加固剂加固前后试样的物理、力学以及水解性能等变化特征.试验表明,有机硅改性丙烯酸酯树脂对西北干旱地区土遗址是一种优良的加固材料.     

干旱地区土建筑遗址加固保护试验

 结合新疆高昌故城加固保护工程,采用有机硅改性丙烯酸树脂乳液,以高昌故城遗址土体试样为加固对象,对试样进行化学成分和易溶盐分析,并进行加固液渗透深度、透气性、耐盐腐蚀、无侧限抗压强度、耐冻融、抗风蚀和电镜扫描分析试验。研究结果表明,有机硅改性丙烯酸树脂乳液对土体有很好的加固效果,使土体具有很好的耐水性、抗冻融能力,耐盐破坏和抗风蚀能力也有明显提高,且不影响土体的外观和透气性;无侧限抗压强度提高有限,不会在土体表面形成硬壳,避免土体内外强度相差较大而剥落。对于西北干旱地区而言,有机硅改性丙烯酸树脂乳液是一类优良的土建筑遗址防风化加固保护材料。     

土遗址加固材料探讨

目前用于土遗址加固保护的材料众多,但对加固剂的实地选用仍无科学的依据。本文结合实践研究结果,从加固材料的物质结构、加固机理和物性特征三方面,对目前常用的水玻璃、环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂和硅丙乳液等加固材料进行分析。结果表明,这些材料的加固效果与物性特征在很大程度上是吻合的,结合土遗址加固保护原则,提出加固材料简单实用的选择方法。     

硅丙乳液加固土遗址的试验研究

用新型建筑材料-硅丙乳液加固榆林明长城和汉长安城两处遗址的试样,对加固试样的物理力学性能进行室内试验研究。结果表明硅丙乳液加固土体的无侧限抗压强度适当提高,耐水性能和耐盐腐蚀性能明显改善,可直接用于土遗址加固保护。     

土遗址加固保护概述

通过分析土遗址加固保护原则、主要病害成因、加固保护应用技术、加固材料等方面的发展状况,总结土遗址加固保护的科研成果和经验,为加快土遗址加固保护步伐提供建议。     

中国丝绸之路土遗址的病害及PS加固

 中国丝绸之路土遗址遗存种类多、类型全、赋存环境复杂,其主要病害按保存环境分为两类：露天土遗址,主要有风蚀、雨蚀和裂隙;室内土遗址,主要有污染、风化和裂隙。以吐鲁番交河故城为例,研究保护加固技术,通过对PS处理前后遗址土样的X–衍射分析、结晶度测定、扫描电镜和透射电镜等方法的分析测试,探讨PS加固土遗址的机制,提出以PS为加固材料,对土遗址防风蚀、雨蚀的化学加固方法;对裂隙和危土体提出锚固和裂隙灌浆联合使用的加固技术,尤其是楠竹加筋复合锚杆解决了大体量松软危土体的锚固问题;对掏蚀缺损部分提出夯补及土坯砌补等加固工艺和方法。这些加固措施,基本解决了干旱土遗址的主要问题,提出的加固措施具有较好的适用性和应用价值。     

高昌古城土遗址加固工程冻融试验研究

通过对高昌古城土遗址加固工程进行冻融试验研究,对比了添加含水量前后的两种结果;试验表明,水玻璃与硅丙乳液均可提高土体的抗冻融性能.     

经PS加固土遗址水饱和强度及加固效果的环境影响研究

 以新疆交河故城遗址土做试样,首先用不同浓度的PS加固,经过一段时间干燥后得到不同初始含水率的试样,然后进行渗透系数测试,之后再进行不固结不排水试验,测量试样的抗剪强度。同时,进行PS加固试样的水稳定变化测试(即水中崩解试验),耐风蚀的风洞模拟试验,冻融破坏对加固强度的影响、温差破坏对力学强度影响及干湿破坏对力学强度影响等试验,研究古丝绸之路特殊环境因素对PS加固土遗址保护效果的影响。结果显示,PS加固对土的饱和渗透系数影响很小,而被3%和7%PS加固后的试样峰值抗剪强度比加固前的分别提高了90%和360%,残余抗剪强度也分别提高了50%和250%。结果说明,PS加固后土遗址仍具有很好的渗透性,但被雨水渗透饱和后,仍具有很明显的加固强度。这就证明PS适用于丝绸之路干旱区古代土遗址的加固保护。     

点滴化学注浆技术加固土遗址工程实例

 表面防风化问题一直是土遗址保护研究的重点和难点。将开发研制的点滴化学注浆装置应用于工程实际,对堂加2 #土遗址表层进行化学加固,内容包括：室内模拟场地点滴注浆试验、浆液固化体三轴试验、微观结构扫描电镜(SEM)观察、现场模拟土遗址的点滴注浆试验、点滴化学注浆技术加固堂加2#土质古窑。试验结果表明：(1) 点滴化学注浆装置采用的气球密封注入前端构造,可有效解决注入过程中浆液外溢问题,并可在地下遗址顶部及其附近实现由下而上的化学注浆加固;(2) 化学加固剂(硅酸乙酯)通过改善土粒团块之间的胶结状态,可有效提高遗址土的黏聚力,对内摩擦角的影响不甚明显;(3) 点滴化学注浆技术可对预定厚度的遗址土进行有效加固,克服了喷涂工艺加固深度浅且易出现两张皮的现象;(4) 点滴化学注浆技术对堂加2#土质古窑的成功加固,验证了该技术的现场适宜性和可行性,对类似的土遗址固化处理具有借鉴和参考意义。     

丙烯酸非水分散体对邛窑遗址土的加固试验研究

潮湿地区土遗址的加固是一个世界性的难题,为此,北京大学文博学院土遗址加固专家周双林教授研发了一种非水分散体的加固材料。但目前此加固剂的有效性还处于探索阶段,且其主要的试验研究多数限于中国西北地区,对中国西南潮湿地区土遗址的加固效果研究尚未发现有报道。为检验此加固剂对中国西南潮湿地区土遗址的加固效果,采用此加固剂对四川省成都市郊的邛窑遗址土样进行加固,研究了其颜色、重量、抗压强度、渗透速度、短期耐水性的变化,并与西北地区土遗址的相应试验进行对比研究。研究结果表明,周双林教授所研发的非水分散体土遗址加固材料对西南潮湿地区土遗址也有一定的加固和防水效果。     

浅谈土遗址加固保护的措施

介绍了我国土遗址的特点,针对土遗址保护的重要性,结合实际工程,对土遗址病害和损害的原因进行了分析。并遵循保护为主,抢救第一的原则,提出了土遗址加固保护方法,以供参考借鉴。     

硅丙乳液用于土遗址加固保护的研究及新配方

建筑涂料作为人们生活中的重要部分正蓬勃发展,其发展往往推动土遗址的加固保护。近年新型建筑涂料———硅丙乳液,以其优良耐候性、耐水性和保光透气等,得到大力发展和完善。本文从物质特性和加固机理两方面论证了硅丙乳液用于土遗址加固保护的可行性,工程试验同样验证了加固效果良好,为了进一步提高渗透深度,完善加固效果,提出用新的硅烷乳液作添加剂,以提高硅烷含量为基础的土遗址加固保护用硅丙乳液新配方。     

西北地区土建筑遗址的保护

我国的土遗址主要分布于西北地区,由于独特的自然条件,风蚀作用强烈、裂隙发育,遗址破坏严重。通过分析不同赋存环境中土遗址的地质病害,提出相应的保护加固措施,最后探讨了PS材料加固土遗址的机理,证明这是一种值得推广应用的有效材料。     

土工长丝锚杆加固土建筑遗址研究

土建筑遗址是古人留给我们的珍贵文化遗产,其破坏已十分严重。目前保护主要从化学和物理加固两方面考虑。与化学保护相比较,结构稳定性加固更是刻不容缓。结合新疆高昌故城土建筑遗址保护工程,将土工长丝这种新型锚杆应用于墙体加固,简要介绍了杆件材料的特点、性能和施工工艺,并对土坯墙体中的锚杆进行拉拔试验,从不同的影响因素上对锚杆承载力进行对比分析。试验结果表明,锚杆表面状态对锚固力的影响较大;锚杆的长度不宜太大,以0.8~1.5m为宜。对小型土建筑遗址墙体加固而言,土工长丝锚杆是一类优良的材料,具有技术先进、工艺新颖、施工方便、对文物本体破坏较小等特点,有广泛推广应用的价值。     

南竹加筋复合锚杆加固土遗址研究

 南竹加筋复合锚杆是专门针对大体量土遗址加固设计的一种新型锚杆。通过试验证明,采用PS系列灌浆、南竹加筋复合锚杆加固土遗址符合文物保护的原则。当采用水泥砂浆作为灌浆材料时南竹加筋复合锚杆单位锚固力可采用30 kN/m,当采用PS-(F+C)浆液灌浆时单位锚固力可采用20 kN/m。南竹加筋复合锚杆加固土遗址时的薄弱界面是锚杆杆体与锚固体之间,水泥砂浆和PS-F灌浆材料的强度都可以满足南竹加筋复合锚杆锚固时的要求,水泥砂浆锚固体与锚杆杆体的黏结强度标准值为187 kPa,特征值为85 kPa;12%PS-F与粉煤灰锚固体与锚杆杆体的黏结强度标准值为114 kPa,特征值平均为52 kPa。     

有机硅改性丙烯酸酯树脂涂料的性能研究

研究了有机硅丙烯酸酯树脂的合成及表征，并用扫描电镜观察了复合体系涂膜的形态结构，结果表明，通过接枝反应而改性的有机硅丙烯酸酯涂料具有优良的性能。     

毛细水干湿循环对土遗址风化影响的试验研究

地下水位的波动引起毛细水对上部遗址体的反复作用,导致遗址体处于干湿循环交替的状态中,从而致使土遗址不断经受反复的湿胀干缩变化,使得遗址体内部发育大量的裂隙,内部结构变疏松,对遗址体造成极大的破坏,最终使遗址体抵抗外界侵蚀的能力下降,加速了土遗址的风化劣变。采用西安地区凤栖塬黄土模拟遗址原址土样进行室内干湿循环模拟试验,研究了在毛细水作用下经过多次干湿循环后,土样的外观形貌、无侧限抗压强度、抗水崩解性、微观结构的变化以及抗压强度随含水率的变化规律,结果表明:随着干湿循环次数的增加,土样的裂隙不断加以发育并相互贯通、无侧限抗压强度逐渐下降、崩解速度整体上呈现出上升的趋势、土颗粒粒径变小且空隙间距变大。     

基于随机理论的土遗址加固效果评估研究

分析了土遗址维修加固过程中的常用技术,提出了锚杆加固和砌筑加固对结构的整体可靠度影响较大,并将准粘聚力理论用于锚杆加固土遗址的可靠度分析中.应用拉丁超立方抽样的蒙特卡罗随机有限元法,采用Mohr-Coulomb破坏准则,对新疆吐鲁番地区加固前后的台藏塔遗址进行了随机有限元可靠性分析和数值模拟.对比加固前后所得可靠度,表...     

工业废料胶结剂加固土与普遍水泥加固土的对比试验研究

工业废料胶结剂是指一种利用工业废料加工而成的用于深层搅拌的新型土体胶结剂,本文主要讨论并对比了工业废料胶结剂加固土与４２５号普通硅酸盐水泥土的无侧限抗压强度试验,以验证工业废料胶结剂代替普通水泥的可行性。同时,对无侧限抗压强度的影响因素进行了分析,并给出了相应的关系表达式。