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潮湿土遗址是遗址本身含水率较高,或所处环境湿度较大的遗址的统称。潮湿土遗址在地层底下经历了长期缓慢的演化过程,使其与周围环境相适应,与原有地层的化学、温度、湿度等要素之间达到平衡的状态。考古挖掘是一个缓慢而又复杂的过程。在这一过程中,文物被从所在地层揭露出来,原有的环境条件被极大的改变。文物从一个高含水率稳定的状态变化到低含水率状态,波动大,速度快。这必然会引起遗址本体材料的衰变、恶化和崩溃。其中,最主要的病害有因热劣化产生的结皮和因含水率骤变产生的干缩开裂。土作为一种特殊的建筑材料,遗址本身无法使自身免受大气环境的影响,因此只能靠一些保护措施被动的保护遗址免受伤害。为了保护考古遗址,我们可以在遗址上方建立临时或永久性的保护棚。在保护棚的设计过程中要充分考虑保护设施形成的微小环境的变化,引入文物保护微气候学的概念,将天然气候因子与人工胁迫因子综合起来,应用到保护棚的设计之中。微环境(:microenvironment)是指一定时间一定范围内环境物理条件的综合体,它包括大气因素(如温度、湿度、光照、空气流速)的天然变化与人工因素(如红外辐射、采暖、照明、通风)的干预。本论文实际上在保护棚的设计中,考虑了气候学的元素。本研究对国内外保护棚现状进行了分类研究。在前人研究的基础上,采用Hot Disk热常数分析对良渚遗址土的热物理参数进行了测定,得到了热物理参数随含水率干密度变化的规律,并得到他们的物理方程;通过室内模拟试验,得到了含水率随通透性变化的关系;讨论了保护棚作为遗址上建筑的保护视角与设计标准;完成了潮湿土遗址考古期保护棚设计的导则。本论文的主要研究内容和取得的研究成果包括:1.潮湿土遗址考古期病害演变遗址在考古期的病害主要有表面劣化和结构破坏两个方面。其中表面劣化包括开裂、起皮、盐析、粉化、生物病害、水蚀等。结构失稳主要包括坍塌、崩塌和大裂缝等。表面劣化如不加以制止,会演变成结构的破坏,导致遗址坍塌破坏。2.良渚遗址土热物理参数的测定采用Hot Disk热常数分析仪,对良渚遗址土热物理参数的测定(包括导热系数、热扩散系数、体积比热),得到导热系数与热扩散系数随干密度含水率的变化规律。当含水率与干密度增加时,遗址土的导热系数和热扩散系数呈线性增长。体积比热也随含水率增加而增大,但增大的幅度逐渐减小。3.室内模拟试验本论文通过制作不同通透性的模拟箱,来反应通透性对遗址含水率的变化。室内模拟实验可知,试样含水率的变化速率随着通透性的增加而逐渐增大。通透性越大,含水率趋于稳定所需要的循次数越少,越容易趋于稳定。通透性为0%时与其它通透性相比,含水率变化缓慢,直至18次循环后质量仍未稳定。其它通透性下试样经过6次循环含水率就会趋于稳定。通透性30%与通透性100%的试样结果相似。证明当通透性超过30%时,内部微环境与全通透无太大差别。干密度对含水率的影响,干密度越大含水率变化的速率越慢。但当通透性超过20%时,干密度对含水率变化的影响变的不明显。观察干密度与收缩的关系,可知1.50g/cm3远大于其它的,在干缩试验中收缩的最快。含水率在10%以后,干密度1.55g/cm3和1.60 g/cm3的收缩规律相似;干密度1.65 g/cm3和1.70g/cm3的收缩规律相似。4.保护棚的设计导则编写通过对遗址考古期病害与通透性的关系研究,了解在遗址保护棚的设计中在满足结构要求的基础上应该结合微环境学的观点。减少遗址因考古挖掘环境的改变而对遗址产生的破坏。