大足石刻砂岩模拟裂隙灌浆试验

裂隙渗水是导致世界文化遗产大足石刻文物破坏的一个重要因素。将一种无机环保的改性偏高岭土灌浆材料拟用于大足石刻保护工程,为研究该新型材料的可灌性,进行了室内模拟裂隙灌浆试验。通过石刻砂岩岩板控制裂隙的张开度,着重研究此种材料不同水灰比的浆液在不同灌浆压力、灌浆时间下的灌浆过程及浆体进入裂隙的最小宽度。试验表明浆液能进入的裂隙最小宽度值与水灰比、灌浆压力和灌浆时间均有关;水灰比是控制浆液可灌性的首要因素,而压力的提高并不能显著提高灌浆速度;提高水灰比、灌浆压力及灌浆时间均可改善细小裂隙的灌浆效果。     

重庆合川钓鱼城古战场遗址砂岩风化试验研究

为了解重庆合川钓鱼城古战场遗址砂岩风化现状,保护文化遗址、风景名胜及周边居民和游客的安全,根据钓鱼城所处的地质环境划分了文物本体区的地层,进行区域地表与地下水的水质分析,同时对第⑥层上、下不同深度的地层取岩芯进行半定量的XRD矿物测试及X荧光化学成分测试。由于文物本体主要赋存于第⑥层砂岩,因此对该层不同位置砂岩的风化部位取样,并进行相关测试及综合比较。结果表明风化样中石英及方解石含量较岩芯样增多,长石含量不同程度降低及石膏等可溶盐对岩石的片状风化有一定的作用。     

克孜尔石窟砂岩PS加固抗冻融试验

室内试验循环冻融条件下,对克孜尔石窟的砂岩加入不同质量百分比和不同浓度的PS(Potassium Silicate,硅酸钾)溶液进行加固,测量冻融后砂岩试样的质量、体积、波速以及抗压强度,得出PS溶液的较优加固浓度以及质量百分比。结果表明:质量百分比为25%的PS溶液加固效果最好。其原因是质量百分比过低会导致砂岩黏聚力不够;当百分比过高,颗粒之间将不能直接接触,摩擦力降低,黏聚力较差。PS溶液浓度为20%时,其质量、体积、波速和抗压强度损失率最小,浓度越高,加固效果越强。     

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。