敦煌莫高窟支撑体砾岩吸水规律实验研究

水是引起洞窟围岩风化并产生盐害最活跃的因素之一。针对敦煌莫高窟支撑体砾岩进行液态水吸附(接触吸附)实验和气态水吸附(非接触吸附)实验;对比分析砾岩在这2种吸水条件下的吸水特性及其影响因素,通过借助各影响因素与砾岩吸水率的数学模型,定量分析各因素对砾岩在液态水和气态水条件下吸水能力的影响。实验结果表明:(1)2种不同吸水条件下,随着时间的变化,砾岩的吸水特征及演变规律基本相同,其双对数吸水特征曲线都呈上凸模式,其中液态水条件下的平均吸水率是气态水条件下平均吸水率的14.9倍;(2)高岭石与液态和气态吸水条件下的吸水能力均呈负相关,并且在气态吸水条件下对饱和吸水率的影响性最大;伊利石与液态吸水条件下的吸水能力呈负相关,与气态吸水条件下的吸水能力呈正相关;(3)孔隙率与2种吸水条件下的吸水能力均呈正相关,且对液态吸水条件下的吸水能力影响最大。研究结果为敦煌莫高窟文物保护和盐害防治提供了科学依据。