郑州商城遗址出土夯土材料的分析研究

利用体视显微镜、偏光显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪、激光粒度分析仪、湿化学分析等手段分析了郑州商城建筑遗址夯土材料的传统工艺、物质结构和原料配比等信息。研究发现:该夯土层可分为上下两层,表层是夯筑灰土,下层是夯筑素土。夯筑灰土主要由两种物质构成,胶结材料碳酸钙和石英骨料,胶结物系由人工烧制的石灰制备而成,其和骨料的质量比为1∶2.68。表明郑州商城遗址出土的夯筑灰土材料是二元的"三合土"结构,其比例非常接近明代灰、黄土、河砂1∶1∶1的三合土配比。说明当时施工者在胶结材料石灰与石英砂骨料的使用上已经具有一定经验,体现了商代工匠高超的建筑技艺。     

锁阳城夯土版筑建筑研究

夯土版筑建筑是通过模板造型用生土夯筑而成的建筑。因为夯土部分主要是具有围护与承重功能的墙体,因此。又称为土筑墙或版筑墙建筑,民间俗称“干打垒”。版筑建筑的历史十分久远,早在春秋战国时代,版筑技术就已经成为一门重要的建筑技术。本文主要分析了锁阳城夯土版筑建筑的特点及风格。     

化学组成分析辅助判别古陶瓷产地、制作年代及工艺的研究

化学组成分析是古陶瓷科学研究的基础.本文对目前化学组成分析在辅助判别古陶瓷产地、制作年代及工艺中的应用成果作了归纳总结.同时,结合自身研究,举例说明元素化学组成在判别古陶瓷产地、制作年代等一些成功的模式.     

江阴黄山小石湾炮台遗址修复用灰土最佳配方筛选研究

针对江阴黄山小石湾炮台遗址目前的保存现状,急需抢救性修复保护。为了提高夯土墙基的整体抗风化性能,对该三合土配方进行了优化。通过抗压强度、冻融循环等表征手段,筛选出最佳性能的"三合土"配方为:糯米浆浓度在1%～2%范围内,土灰质量比不高于3:1,明矾浓度不超过0.1%,从而为古炮台遗址维修加固保护提供借鉴和依据。     

山西襄汾县陶寺城址发现陶寺文化中期大型夯土建筑基址

2005～2007年,根据中华文明探源工程(第一、第二阶段)相关课题的工作安排,要求在陶寺城址继续发掘,探索宫殿区布局和区划。陶寺大遗址保护规划的制定工作,同样迫切要求我们确定陶寺城址是否存在宫殿区,以及宫殿区所在位置、规模等比较明确的信息。因此,寻找宫殿     

天津大沽炮台海字炮台和威字炮台“三合土”研究

"三合土"是一种性能较好的中国传统建筑材料。准确解析三合土的配比,不仅可揭示古代当时的建筑工艺,还可为文物保护工作提供依据和借鉴。为准确测试出天津大沽炮台的三合土配方,以便完成对炮台的本体保护,本工作借助SEM-EDX、XRD、XRF等仪器,采用线扫描和面扫描等测试手段,分析了天津大沽海字炮台和威字炮台的三合土样品,结果表明海字炮台三合土为三元配方,粘土、石灰及砂子的配比约为1∶2∶1;而威字炮台表面台基三合土为二元配方,粘土及石灰的比例约3∶1,拟以此两种配方的三合土展开相关实验,以便完成对炮台的加固。本研究为相似材料的分析提供了一种简便易行的方法。     

辽宁营口西炮台遗址铁炮的金相实验初步研究

营口西炮台是第二次鸦片战争后东北地区的海防要塞之一,现存晚清时期铁炮11尊。对该遗址9尊铁炮炮体进行了初步的金相实验研究,并对其材质进行了判定,以期为丰富中国铁炮史的金相学研究提供科学的依据。     

南京六朝建康都城城墙夯土遗址锚杆加固技术研究

为了对南京六朝建康都城城墙夯土遗址进行科学保护,确保遗址展示面的结构安全,首先通过ANSYS有限元模拟对城墙夯土遗址的现状及锚杆加固后的结构性能进行研究,分析包括锚杆长度、锚杆角度、锚杆弹模、锚杆直径、边坡坡度、锚杆间距、土体含水率等参数对遗址安全性的影响,得出不同参数变化下的夯土遗址结构的安全系数,给出了适合夯土遗址锚杆加固的优选技术参数。为了验证理论计算的准确性以及锚杆和灌浆材料施工的可行性,进行了锚杆和灌浆材料的拉拔试验。最后,结合理论分析和试验研究结果,提出了采用不锈钢锚杆和改性泥浆灌浆的方法进行遗址锚杆加固的设计方案。该城墙夯土遗址锚杆加固技术研究的成功,可为类似文物保护设计分析提供参考。     

鸦片战争时期清朝海防炮台的技术研究

早在明代以前,我国就设置海防,但没有形成完整的防御体系。自明代开始,在广东、福建、浙江、山东、江苏、辽宁和京师等沿海各地设立卫所,构筑了涵盖卫所城池、海上会哨和烽堠报警的海防体系,为防范和打击倭寇做出了贡献。     

贯入法原位测试夯土遗址表面强度的适用性和方法研究

表面强度是夯土遗址重要的测试指标和加固效果的评价依据。常规的强度测试方法受到取样和运输等因素的制约，不适用于作为夯土遗址如夯土补筑、表面加固等措施的效果评估方法。贯入法是成熟的砂浆强度检测方法，通过改装砂浆贯入仪降低了仪器量程；制作夯土样、室内试验验证了测试的较高精度；标定了夯土样贯入深度测量值与抗压强度的幂函数关系，确定了测强曲线。在夯土遗址现场开展原位测试，分析了布点密度对测试结果精度的影响，并利用测强曲线推算了测试区域的表面抗压强度。本研究提出了一套集“仪器改装-室内标定-现场高密度布点测试”为一体的夯土遗址表面强度评估方法，为土遗址加固效果的评价体系建设提供了参考价值。     

郑州地区商代建筑夯土材料的科技分析与研究——以郑州商城和郑州小双桥遗址为例

本研究以郑州商城和小双桥遗址发现的不同建筑类型的夯土材料(城墙、高台基址、建筑基础、水井等)为对象,利用显微观察、拉曼光谱分析、粒度分析、磁化率测定、烧失量测定等科技方法,结合形貌特征比对开展综合研究。研究初步探析了郑州地区商代各类型夯土材料的结构、组成和物性特征。通过土壤微形态分析等方法有效识别了夯土的微观结构、组分和微构造,揭示了先民夯筑行为对原生土壤的改造现象,进而探讨了夯土在建造和使用时期的人地关系。     

基于XRF与TL技术相结合的古陶瓷产地判别研究

古陶瓷产地判别一直是古陶瓷研究工作的一个重点。为了拓展产地判别的科技研究方法,本研究针对南北方4个不同窑口(越窑、建窑、耀州窑、定窑)的古陶瓷样品,首次结合采用X射线荧光光谱分析(XRF)和热释光(TL)测试分析技术相互印证,测定4个窑口样品的胎釉元素组成和热释光特性,并建立相对应的数据库,相互印证判别古陶瓷样品的产地。数据库的统计分析表明:同一窑口的古陶瓷不仅在主量与微量元素化学组成具有一定的地域特征,其热释光的测量灵敏度也存在地域特征性;不同窑口的古陶瓷可以通过元素组成归类和热释光特性的不同加以区分,结合采用XRF与TL测试分析两种技术可以更准确地对古陶瓷产地进行分析判别。     

基于多元统计分析方法对一批中国南方和西南地区的古玻璃成分的研究

采用多元统计方法对四川、重庆、贵州、广西、广东地区出土的100余个古玻璃样品的化学成分数据进行了分析处理。结果表明:中国南方和西南地区的古玻璃制品主要由具有中国特色的铅钡硅酸盐玻璃和钾硅酸盐玻璃组成,可细分为五大系统类别:K2O CaO(~10wt%)SiO2系统、K2O SiO2系统、PbO BaO SiO2系统、PbO(~25wt%)BaO SiO2系统、CaO PbO(~40wt%)BaO SiO2系统。用因子分析探讨了我国汉代南方和西南地区的玻璃本地生产情况,表明该地区在汉代已经拥有自主生产古玻璃的能力。实验结果和实验数据处理方法对研究古代丝绸之路上古玻璃的生产和技术交流提供了新途径。     

几种防腐剂在古坑木中的吸收量固化率及抗流失性研究

不同类型的防腐剂由于化学性质不同,造成在古坑木中的吸收量、固化率及抗流失性有较大差别。为了筛选出适合于古铜矿遗址内古坑木的防腐剂,对木宝等几种防腐剂在古坑木中的吸收量、固化率、抗流失性进行了试验。     

氢氘交换用于古代皮革胶原蛋白微观结构的研究

皮革文物由动物皮制作而成,是人类在认识和改造自然过程中留下的宝贵财富,是研究古代社会历史的珍贵实物史料。皮革作为一种天然有机高分子材料,其主要组成成分胶原蛋白易受保存环境影响发生变性劣化,研究胶原蛋白的微观结构对于了解古代皮革的劣化具有非常重要的意义。氢氘交换技术(HDX)基于蛋白质中不稳定的氢原子会与氘原子发生交换的原理常被用于蛋白质结构研究,但其用于古代皮革胶原蛋白的结构研究却鲜见报道。本研究采用HDX结合傅里叶变换红外光谱技术(FTIR),对现代皮革、人工老化皮革和古代皮革胶原蛋白的三股螺旋结构进行了分析和比较研究,通过特征吸收峰的位置和氘代率来表征胶原蛋白微观结构的变化。研究结果表明现代皮革胶原蛋白的三股螺旋结构保存完整,氘原子难以进入其中与主链氨基氢原子发生交换反应,氘代率为32.09%。而人工老化皮革和古代皮革在劣化过程中胶原蛋白主链酰胺氢的溶剂可及性以及其参与形成的氢键发生了变化,维系三螺旋结构稳定的氢键断裂,三股螺旋结构发生一定程度解体,位于螺旋结构中心的甘氨酸暴露出来,增大了骨架酰胺氢的溶剂可及性,结构变得松散不稳定,加快了氢氘交换速率,更容易发生氢氘交换反应。三个古代皮革样品中Old3的氘代率最低,氘代率为65.87%,其三股螺旋结构被破坏程度最小,劣化程度也最轻。与之前已报道的氢氘交换研究蛋白质结构的文献相比,在以下方面做出拓展:一是通过分析胶原蛋白特征结构,指出主链氨基氢尤其是甘氨酸的酰胺氢是与氘原子发生交换的主要对象。二是根据氢氘交换后相应基团质量数发生变化会引起伸缩振动频率的变化这一特点,选择傅里叶变换红外光谱中胶原蛋白的酰胺A带来作为氢氘交换反应的表征工具,通过特征峰的位置和氘代率来量化氢氘交换程度。本研究将氢氘交换技术与傅里叶变换红外光谱技术相结合,引入到皮革文物胶原蛋白结构的研究中,有助于深刻理解皮革文物劣化机理,为胶原蛋白微观结构的研究和皮革文物劣化程度分析提供了一种新的方法和研究思路。     

浅谈天一阁藏明代古籍的装帧与修复案例

天一阁是我国首批全国古籍重点保护单位,以收藏明代古籍闻名,收藏的明代古籍以包背装为主,同时存在一定数量的蝴蝶装、线装、毛装、经折装。天一阁也是首批国家级古籍修复中心,为充分发挥明代古籍的作用,加大了对明代古籍的修复,形成了自己的修复特色。根据古籍破损和病虫害情况以及古籍纸张分析测试的结果,有针对性地进行设计修复保护方案,然后根据不同的破损和病虫害状况分类进行修复,做到因书而异。     

古建筑木构件的防火处理与性能研究

古建筑具有重要的文化价值和经济价值,是重要的不可再生文化遗产。中国的古建筑以木为主要结构,而木结构的耐火等级低,这就造成了中国古建筑面临了一个极大的隐患——火灾,因此对古建筑木构件的防火处理与性能的研究迫在眉睫。为此,试验选取3种不同的木材和5种不同的阻燃剂作为研究对象,首先对涂覆不同阻燃剂的木材进行表观特征测量,然后分别采用热重分析法和扫描电子显微镜测试技术进行表征测试,最后分析阻燃木材的各种力学性能测试。研究结果表明:喷涂阻燃剂的木材其性能效果均优于未喷涂的木材。特别针对未涂油漆的原木构件,可以采用有机磷杂环阻燃剂或磷—氮类阻燃剂;普通油漆的木构件则适用于磷—氮类阻燃剂,而处理桐油木构件应用磷—氮类阻燃剂或阻燃油。     

古陶瓷的成分测定,数据处理和考古解释

化学组成测定是古陶瓷科学研究的基础。作根据亲身实践,对几种常用的,或有发展前景的陶瓷化学组成的测量方法作了综评,定量地估计了它们的灵敏度,精密度和准确度。本还对古陶瓷化学组成数据多元统计处理中变量和样品的选择和舍弃,数据处理结果的表述,特别是作考古推论中的某些问题进行了探讨。     

城市轨道交通建设对沿线古建(构)筑影响分析及保护对策研究

城市轨道交通建设对周围地层和周边古建(构)筑物的影响是不可避免的。通过分析隧道盾构施工对周围土体的影响因素及处于影响区域内古建(构)筑因地层扰动带来的安全风险,针对性地研究并提出盾构施工对文物建(构)筑的保护和控制措施,尽可能规避和减少盾构施工对古建(构)筑物的扰动和损害,以保证文物安全,实现城市建设与历史文化资源保护的协调和可持续发展。     

明清古建筑木结构典型抗震构造问题研究

为保护古建筑,采用分类统计方法,研究了我国明清古建筑木结构的典型抗震构造问题。基于大量工程现场勘查结果,对古建筑木结构的典型抗震构造问题进行了归纳汇总,分析了原因,提出了加固建议;基于典型算例,对古建筑木结构加固方法进行了深入论证。结果表明:我国古建筑木结构的柱子、斗棋、榫卯节点、梁架、屋顶等各部位都容易产生开裂、糟朽、变形、拔榫等抗震构造问题并影响结构的抗震性能,而这些问题的产生原因主要与木结构的构造特征、木材材料性质及施工保养等因素有关;对这些抗震构造问题及时采取合理有效的加固措施,可减轻或避免结构产生的震害。