河南宝丰汝官窑土遗址破坏机理与化学加固试验

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土遗址是特定历史时期留下的以土为主要建筑材料的不可移动的文物,是中华民族文化的重要组成部分,其完好程度、保存时间与所赋存的环境密切相关。受气候变化和人类活动影响,土遗址正在不断地遭受前所未有的破坏。国内外很多学者都对其破坏机理与化学加固进行了相关研究,尝试利用多种化学材料进行加固,但由于遗址的重要性及加固材料的老化问题等,专家对化学加固方法一直持谨慎的态度,造成了化学加固研究进展缓慢。本论文以河南宝丰清凉寺汝官窑遗址为例,开展了土遗址破坏机理与防风化加固试验研究。主要研究内容与成果如下:(1)进行了河南宝丰清凉寺汝官窑遗址的病害类型及破坏机理研究。目前,该遗址的主要病害类型有降尘、土体开裂和土体粉化等,其中降尘和土体开裂已经稳定,而土体粉化还在不断的恶化,侵蚀着遗址的表面。通过对病害的分析和遗址区内环境温湿度的监测得出:遗址本体的粉化是室内大气与土遗址本体表面之间强烈的温湿梯度差造成的。温湿梯度的差异产生了矿物热胀冷缩和热应力等反复作用于遗址土表面,使得遗址表面土颗粒粉化脱落。(2)进行了室内加固试验研究,并评价了加固效果。试验用宝丰清凉寺土遗址的土,根据烘干土样质量、含水率等参数制备了室内环刀重塑土样,采用MH、RM和TEOS三种加固材料,对土样进行了加固保护研究。通过室内试验分析,综合评价了三种材料的加固效果。得出MH加固材料渗透性高、力学强度较好、既不改变土样的外观,又可以使土样得到较好的透汽性、耐水性、耐盐性、耐冻融性、耐老化性及二次加固耐水性能等。(3)进行了土遗址现场加固试验及效果评价。经MH材料加固的区域其颜色和透汽性均没有改变,其渗透深度也符合要求。该加固材料可以实现对河南宝丰清凉寺汝官窑遗址本体的加固要求,能有效延长遗址的保存寿命。
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