水硬性石灰改性土修复加固材料性能研究

针对土遗址土体坍塌、残缺等病害,为选择更好的土遗址修复加固材料,通过遗址土中添加水硬性石灰进行改性,分析检测水硬性石灰改性土修复材料的性能,并与石灰改性土材料性能进行对比分析。研究结果表明,与石灰改性土性能相比,水硬性石灰改性土修复材料夯土收缩率小、水稳定性好、抗压强度大和强度增加快、耐冻融性好;其性能优于石灰改性土材料的性能,适合土遗址土体坍塌、残损病害的修补加固,其研究成果为土遗址的保护修复加固提供科学依据。     

水硬性石灰改性土修复加固材料性能研究

针对土遗址土体坍塌、残缺等病害,为选择更好的土遗址修复加固材料,通过遗址土中添加水硬性石灰进行改性,分析检测水硬性石灰改性土修复材料的性能,并与石灰改性土材料性能进行对比分析。研究结果表明,与石灰改性土性能相比,水硬性石灰改性土修复材料夯土收缩率小、水稳定性好、抗压强度大和强度增加快、耐冻融性好;其性能优于石灰改性土材料的性能,适合土遗址土体坍塌、残损病害的修补加固,其研究成果为土遗址的保护修复加固提供科学依据。     

苏家村遗址烧土样品的过火温度研究

烧土制品作为最早的人工建筑材料,使人类的居住环境得到了根本性的改善。然而,学界关于烧土建筑的成因存在人为烘烤处理、缘自火焚、废弃习俗等多种观点。通过科技手段研究烧土制品的过火温度,有助于科学分析烧土建筑的成因,探讨与之相关的建筑工艺,丰富史前建筑史研究。磁学研究表明,考古遗址中的土壤及其他沉积物在受热后新生成了磁铁矿、磁赤铁矿等强磁性矿物导致磁性显著增强,且矿物成分和磁性几乎不会再发生变化;但当重烧的温度接近或大于原始烧成温度时,样品中原始矿物的破坏或新矿物的生成,会引起矿物磁性的改变。基于这一原理,实验室内分析受热黏土的磁化率随再加热温度的变化特征,可反映烧土制品的过火温度。苏家村遗址是大汶口文化晚期至龙山文化中期早段一处重要的聚落遗址,遗址中第5层为厚约20～40 cm的红烧土层且覆盖整个遗址,推测为房屋倒塌造成的建筑垃圾堆积层或人为堆积层,出土大量烧土块。本研究利用X射线衍射分析法、X射线荧光光谱分析法和磁化率法等对苏家村遗址出土的烧土样品开展了组成及构造特征和样品的过火温度的综合分析。结果表明,苏家村遗址烧土样品中的白灰层中人为地添加了白色陶土原料,土层中有意地添加了植物残骸作...     

遗址博物馆土遗址病害调查与成因分析——以萧山跨湖桥遗址博物馆为例

潮湿环境土遗址的保护一直是非常困难的课题。当遗址与其他材质的文物共存时,保护难度更高。为了探讨遗址博物馆内病害发生的规律和影响因素,为未来潮湿环境土遗址保护措施的研究和设计提供依据,以杭州市萧山区跨湖桥遗址为例开展调查研究。发现盖棚可以防止雨水对土遗址的破坏,但造成了水和盐的单向迁移,是目前土遗址病害的主要根源。对于室内遗址博物馆,如何解决遗址土体水分单向迁移带来的破坏已经成为迫切需要开展研究的课题,建议尽快开展室内土遗址补水技术的实验研究。     

室内土遗址气-液相变补水的可行性研究——以杭州萧山跨湖桥遗址博物馆为例

土遗址保护具有很大难度,其中土体中水分的单向迁移和蒸发是室内土遗址产生各种病害的重要原因,实践表明保存原状或采用各种化学材料进行加固都很难预防。利用人工"气-液相相变补水"的原理,在不改变土遗址原状的条件下,控制和维持室内土遗址水分的平衡,以达到稳定土中盐分、防止土体开裂和粉化的目标,这可能成为一种室内土遗址保护的新技术。为此,以杭州萧山跨湖桥遗址博物馆为例,进行了一系列研究工作,包括:实验室气-液相变补水小试验、建立水汽冷凝速率方程、开展室内土遗址现场补水实验等。初步探索了各种控制条件对补水速率的影响,验证了气-液相变补水的可行性与效果,为未来更大规模试验提供了基本方法。     

土遗址病害的评估体系研究

土遗址病害评估是对土遗址进行科学保护、管理、利用的一项基础性工作,但土遗址病害评估的体系还没有建立。为此,通过对土遗址病害的分析,借鉴地质工程、岩土工程的相关理论和方法,采用逐次分析的方法评估土遗址的载体和本体病害,探讨了土遗址病害评估体系。通过研究认为,可以从地质灾害、稳定性、表面风化三方面对土遗址病害程度进行评估。地质灾害和稳定性有其它学科相对成熟的理论和方法可以借鉴和采用。表面风化评估应考虑到风化剥蚀速率、遗址保存程度和文物价值三个方面,引进风化度和文物价值权重系数的概念,利用模糊数学原理对表面风化的危险程度进行综合评估是一种新思路。     

土遗址的病害因素与保护措施研究——以麟州故城为例

我国目前遗留的土遗址数量众多,但是土遗址保护理论尚未成熟,大多室外遗址缺乏基本的保护措施,损毁严重。文章通过对麟州故城进行系统的病害调查,分析土遗址的病害特征及其病害成因,针对不同的病害分别提出不同的保护措施,以期为西北干旱地区的土遗址保护和抢救工程提供研究实例和借鉴。     

土遗址表层加固微波设备的研发

由于黏土矿物的吸水膨胀性及土体颗粒之间胶结性较差而导致土遗址极易发生剥落、粉化等表层劣化。化学渗透加固作为防治这类病害的一种重要保护措施,虽然取得了一些成果,但整体应用仍处于探索和研究阶段,尤其是材料老化周期较短及再处理的难度都极大地制约了这种方法的使用。针对这一现状,本研究探讨了一种新型保护措施——开放式微波加固。微波可以通过热效应和非热效应改变土体黏土矿物的显微结构,从而增强其抵抗环境作用的能力。同时,微波具有精准定位、能量可控等优点,还可以避免化学材料挥发对土体和环境的危害,因此可以安全有效地实施加固,从而具有良好的应用前景。本研究论述了用以加固土遗址的微波设备研发的关键技术,包括频率的选定、设备参数的确定、辅热材料的选择等,以便为此类设备的推广研发提供一些借鉴。     

密闭环境下地下水分变化对唐皇城墙含光门土遗址的影响研究

含光门土遗址属于室内土遗址,通过对土遗址病害、博物馆内温湿度、不同深度含水率长期监测及土样渗透系数、硬度测量发现,在相对密闭环境中,含光门土遗址在冬春季泛碱、剥落及春季严重霉菌等病害反复发生与遗址水分“单向蒸发”周期性变化有关;周围草坪浇水、降雨、城市排水渗漏向遗址内部渗流引起土遗址管涌的直接破坏。分析了地下水分变化引起含光门土遗址病害的原因,提出了在博物馆两侧设置隔水墙为主要措施,防止周围地下水渗流对土遗址的直接破坏作用,保持博物馆内恒温恒湿,防止地下水的“剧烈”变化引起的劣化影响。本研究可为含光门土遗址保护提供参考。     

利用红外热像测定土遗址导热系数的方法研究

土遗址土体加固效果的无损测试技术是目前土遗址保护加固之中急需解决的一个重要问题。为此探讨利用红外热像技术进行土遗址加固保护的无损测试,设计了相应的试验装置,并利用新疆交河故城遗址现场取得扰动土制成不同物理条件下的模型进行导热系数测定试验。分析土样表面温度随时间的变化规律,并根据非稳态导热理论反算出土样的导热系数。为了验证红外热像这种非接触无损测定土体导热系数方法的可靠性,在同样的土样上利用热特性分析仪(KD2 Pro)直接测量了土样的导热系数,两者结果差值甚小,证明了红外热像技术测定土体导热系数的可行性。还研究了干密度、含水率对遗址土体导热系数的影响作用。结果表明,在含水率一定情况下,遗址土体导热系数随干密度的增加而增大;在干密度一定情况下,遗址土体导热系数随含水率的增大而增大。研究结果可为土遗址土体加固效果评价作参考。     

周王城天子驾六博物馆分馆车马陪葬坑主要病害及成因分析

周王城天子驾六博物馆分馆展陈的车马陪葬坑自2006年发掘以来尚未进行过病害调查。本文在收集现有环境数据的基础上,结合室内试验分析得出该遗址土体的主要病害是淘蚀、表面风化,遗址内文物的主要病害为有机质文物的表面风化。经对其病害成因分析,得出影响遗址保存的主要原因是土体可溶盐含量大,环境温、湿度差异大以及地下毛细水的作用。     

遗址博物馆内土遗址本体可溶盐和霉菌危害预防与治理的进展

在博物馆建筑的保护下,尽管避除了由于风蚀、雨淋、日晒等有害因素所导致的土遗址裂隙、崩塌等病害现象,但是可溶盐迁移及霉菌滋生导致的表层风化等一系列危害会造成土遗址本体破坏和信息损失 ,所以进行这方面的研究尤其重要且迫切。本文主要综述了可溶盐、霉菌的破坏作用、产生原因、影响因素、防治措施等,并探讨了遗址博物馆内土遗址防治可溶盐及霉菌危害的可行性保护研究方法。     

南越国宫署土遗址防风化加固材料的效果比较

南越国宫署遗址为大型土遗址类型,1996年11月国务院公布为全国重点文物保护单位,由于挖掘时间较长,遗址场地条件有限,已经出现了不同程度的风化、粉化、开裂、局部坍塌等严重病害。为此本课题组经过前期分析测试研究,采用有机硅改性丙烯酸、PS材料、有机硅改性硅酸盐、硅酸酯类和无机-有机复合材料等几种常用土遗址防风化加固材料,对南越国宫署土遗址样块进行了加固效果对比测试,研究了加固前后土样各种性能的变化情况。研究发现:硅酸酯类和无机-有机复合材料加固土体具有很好的耐水性,耐盐破坏能力,抗压强度也有提高,并且不影响土体的外观和透气性;PS材料加固土体后透气性和渗透性虽好,但耐水性能较差,加固强度低,而且容易泛白;有机硅改性丙烯酸和有机硅改性硅酸盐材料加固后土样强度适中,但透气性、耐盐性和耐水性较差。可以看出硅酸酯类和无机-有机复合材料加固南越国宫署土样的效果较好,建议可进入现场试验评估阶段。     

《文物保护与考古科学》2007年全年分类总目次

标题古建筑、遗址郭陈氏节孝牌坊的加固修复甘肃境内长城遗址主要病害及保护研究中国古建琉璃构件“粉状锈”之病变初探大型平原土体遗址主要地质病害及其保护治水工程技术研究土遗址保护研究现状与进展石窟、石雕、石刻、壁画前视全景钻孔电视在龙门石窟防渗工程中的应用水在广西花山岩画风化病害中的作用及其防治对策内蒙古阿尔寨石窟壁画制作工艺和颜料的分析研究延庆辽代墓葬壁画制作工艺及其颜料的物相鉴定广西花山岩画抢救性保护修复材料的选择试验宁明花山岩画区危岩体稳定研究金属文物昆明羊甫头墓地出土青铜器的分析研究粉状锈在中…     

生物病害对唐皇城含光门土遗址的危害及防治措施研究

唐皇城含光门土遗址蕴含丰富的历史、文化、科技等多方面的信息,但是随着时间的推移,出现了多种生物病害,急需要抢救保护。通过对土遗址生物病害的详细调查,首次发现螨虫类和鞘翅目昆虫对遗址有强烈破坏作用,同时存在的生物病害主要还有蓝藻和霉菌等。本研究分析了这些生物病害产生的原因及腐蚀土遗址的机理,并进行了防治措施研究。这些调查分析,将对遗址进一步抢救保护打下坚实基础。     

对大型土遗址的植物病害研究——以西安阿房宫遗址为例

在植物对土遗址作用的研究中,鲜有就真实的遗址来展开调查,以及讨论植物给土遗址带来的负作用及其机理。为此,本研究选取西安地区大型土遗址秦阿房宫为研究对象,利用现场调查结合样带法、图像分析法并采集土样,开展对遗址区植物分布、根系产生的裂隙和土壤环境的研究。结果表明:造成土遗址病害现象的主要原因为植物根系作用,加之雨蚀、风化作用及人为破坏的叠加作用,使遗址保存面临严重威胁;其中酸枣、臭椿等萌生树种所产生的根劈裂隙及植物根系对土壤环境的影响十分明显。现存土遗址由植物以及风雨作用而引发的主要病害,其类型包含了边缘夯土的基础掏蚀、洞穴遗存、开裂坍塌、冲沟发育、表面剥蚀,这些是阿房宫遗址面临的主要威胁,也是半干旱地区土遗址存在的特有问题。研究结果既有助于揭示植被对土遗址的作用机理,又能为土遗址保护的植物选择提供理论依据和技术支撑。     

临淄东周殉马坑的隔水保护措施及效果评价

对于潮湿的土遗址的保护,地下水和雨水渗透是破坏的主要因素,容易导致土体软化垮塌,生霉长草等。山东临淄河堐头东周殉马坑遗址的保护也遇到同样的问题。在发掘展示初期遗址比较潮湿,为了控制水导致的马骨潮湿和糟朽,使用了马骨下部化学隔水和本体化学加固的方法进行处理,但没有解决问题。考虑到必须隔绝地下水,采用了下部开挖设置拱券的保护方法,成功的控制了地下水和雨水的影响,马骨和临近土体变得干燥,且经过了30年的实践证明控制潮湿和糟朽是可行的。本工作对拱券法在河崕头殉马坑的保护中的应用进行了介绍和总结,以期对类似土遗址的保护提供借鉴。     

山东定陶王墓地M2土遗址土体性能分析研究

山东定陶王墓地(王陵)M2汉墓是我国目前发现的黄肠题凑墓葬中规模最大、结构独特、保存最完整的一座西汉墓葬,具有很高的考古学研究和展示价值,其外围土遗址遗存体量大,整体原址保护的挑战性很高。在维持H2汉墓外围遗存完整性与充分展示前提下,选择和筛选适宜的材料和技术,是该土遗址保护的重要技术选择。本工作选取M2汉墓黄肠题凑外围土遗址土体样本,利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微与元素分析等,分析了土体的多种物理、化学和力学性能,为土体加固材料筛选和加固技术研发确定了基本技术路线。     

高昌故城土遗址病害调查及因素分析

自然因素和人为因素是高昌故城土遗址破坏的主要因素,墙体的结构坍塌是土遗址破坏的重要体现。为了保护和继承这一优秀的历史文化遗产,笔者在对高昌故城土遗址病害细致调查的基础上,论述了故城土遗址破坏的成因进行分析,可为以高昌故城土遗址保护为代表的西北干旱地区土遗址结构的加固、保护提供一定的事实依据和借鉴。     

植物对土遗址的保护作用初探——以内蒙古东部地区土遗址为例

位于内蒙古东部的土遗址上普遍长有植物,由于植物本身对土遗址具有双重作用,既有保护作用,也有破坏作用,采用植物保护土遗址就是最大限度的发挥其有利的一面,故此研究植物在遗址中发挥的保护作用尤为重要.选择应昌路故城、元上都遗址和辽上京遗址作为研究对象,采用现场调查的方法从植被覆盖度、根系分布情况两方面研究植物对土遗址的作用.结果表明,遗址顶面普遍被以羊草、冰草、紫羊茅、马蔺、旋覆花为主的低矮草本植物覆盖,其覆盖度集中在30％～60％;这些植物对防止降水冲刷遗址有明显的作用,对遗址的整体外貌影响也比较小.因此,针对长有植被、雨蚀病害严重、其他保护手段技术还不成熟、达不到理想的保护效果的遗址,可采用植物保护土遗址,并且其思路是可行的.