龙门石窟裂隙防渗灌浆新材料试验研究

因龙门石窟早期使用的超细水泥和环氧树脂材料在后期存在着耐久性较差、泛盐碱等问题,迫切需要选出更有效的裂隙防渗灌浆新材料,以满足龙门石窟的防渗要求。通过对研发的偏高岭土、天然水硬性石灰、硫铝酸盐水泥等5组材料配方的流动性、收缩性、抗压抗折强度等特性进行对比分析,得出偏高岭土、天然水硬性石灰、膨润土3种材料配方适合于现场灌浆。在现场灌浆试验中,确定了灌浆压力为0.1~0.4 MPa,并对材料的可灌性和灌浆参数进行了探讨与分析。同时,为评价灌浆效果,对灌浆材料28 d后的固化程度、密实度、充填程度、黏结程度等进行检验分析,结果表明偏高岭土材料配方的灌浆效果最佳,为更适合于龙门石窟裂隙防渗的灌浆材料。     

水灰比和偏高岭土掺量对硫铝酸盐水泥基材料性能的影响

为了研究水灰比和偏高岭土掺量对硫酸铝盐水泥的流动度、收缩率和力学性能的影响,以龙门石窟裂隙防渗的灌浆工程为例,开展流动性试验、力学性能试验及干缩性能试验。结果表明硫铝酸盐水泥初始流动度大小与水灰比、偏高岭土掺量均成正比;水灰比越高,微膨胀率越低,甚至出现一定收缩,整体上膨胀率随偏高岭土掺量增大而变大;抗压强度大小与水灰比、偏高岭土掺量均成反比;7 d的抗折强度随偏高岭土掺量增大而减小,养护28 d的抗折强度恰恰相反;抗折强度随水灰比的增大而减小,且回落幅度相对较大;黏结强度随水灰比先增大后减小,随偏高岭土掺量增加,黏结强度整体上有所增加,在水灰比为0.5时,出现1个峰值。 试验结果可为龙门石窟的现场灌浆试验提供理论依据,也可为同类石质文物的灌浆修复研究提供参考。     

干湿循环条件下龙门石窟防渗灌浆材料耐久性试验研究

为评价龙门石窟灌浆材料在干湿循环条件下的耐久性,两组优选偏高岭土配合比MK001、MK002为研究对象,超细水泥配合比CXSN作为对比,体积、质量与强度等作为评价材料耐久性指标。结果表明:(1)在干湿循环后,三组配合比体积有所增长,以MK002增长率最大,为7.543%,而质量均有一定损失;(2)三组配合比强度在前期均有一定增长,MK001、CXSN配合比表现为前6次循环,MK002持续增长时间达到第12次;强度后期出现严重损失,但MK002强度仍大于原始强度,波速与强度变化规律相似,可相互校正;(3)MK001、MK002配合比的致密性明显下降,CXSN配合比的SEM图中,裂隙发育明显;(4)MK001、MK002配合比的易溶盐总量远小于CXSN配合比,且Cl-的含量较低,反应前后,离子含量变化较小,固离子性较好,三组配合比的p H均较高,有利于维持水泥水化产物的稳定性;(5)试样以物理破坏为主,化学作用较为微弱,材料的化学成分变化较小;(6)MK002配合比在干湿循环条件下的耐久性较好。