北石窟寺表面防风化材料筛选

甘肃石窟分布广泛,洞窟大多开凿在砂岩上。在长期自然环境作用下,砂岩石窟表面风化严重,有部分区域甚至风化成砂土,砂岩石窟浅表层风化防治将成为重要的研究方向。本工作针对北石窟寺砂岩典型风化病害,选用0.5%羟甲基纤维素、5%砂岩加固材料、1.5%有机硅改性丙烯酸、1.5%丙烯酸、20%纳米SiO_(2)、10%正硅酸乙酯、3%PS共7种保护材料,基于室内试验测试这些材料的防风化性能,以加固前后宏观和微观特征进行定性描述,以色度、体积变化率、波速、表面硬度、抗压强度、透气性和吸水性作为加固定量评价指标,优选出砂岩加固材料、有机硅改性丙烯酸、纳米SiO_(2)、PS和正硅酸乙酯作为北石窟砂岩表面防风化加固建议材料。研究结果为北石窟寺砂岩质石窟表面防风化技术研发与应用积累了基础研究数据。

传统夯筑工艺夯筑质量及影响因素研究

夯筑质量的量化指标的提出是夯筑工艺科学认知和质量控制前提,是传承和应用传统夯筑工艺的关键。采用传统夯筑工艺进行足尺现场试验样的夯筑,并通过取样实测单层和双层夯筑体在不同夯锤质量、铺土厚度和夯筑遍数的条件下的干密度、孔隙比、无侧限抗压强度及夯锤入土深度等参数,归纳总结了单层夯筑体和双层夯筑体在三变量不同工况条件下的质量特征。研究发现,干密度和无侧限抗压强度是控制夯筑质量的重要指标;增加夯筑遍数和夯锤的质量对夯筑体干密度和无侧限抗压强度具有增益效果;经8遍夯筑的单层夯筑体其密度、强度均收敛稳定;双层夯筑体叠加做功的压实效果明显,下层密度较上层提高4.33%,无侧限抗压强度提高39.52%。研究结果揭示了传统的"冲海窝、夯银锭"夯筑工艺在弥补夯层密实度的均匀性和逐层叠加夯筑方式增强密实度和强度的科学性。