论文摘要
中国是具有灿烂历史的文明古国,在我国各地保存有大量的土遗址,这些土遗址中大部分位于西北地区,处于干燥环境,还有很多位于南方潮湿区域。这些土遗址在长期的自然风化中很多濒临破坏,造成了重大的经济、文化损失,因此土遗址加固保护技术的研究显得十分重要。土遗址不同于其他建筑,对固化材料的要求很高,针对西北干燥环境土遗址加固保护,前人做了大量的研究,有很多的新材料得以开发使用。SH是兰州大学自主研发的新型高分子材料,具有无毒无害、价格低廉等优点。石灰是人类历史上使用最早的加固材料,近年来在西北土遗址加固保护中也得以成功运用。土遗址病害的发育与水的作用密切相关,掌握加固土与水的相互作用特性,研究材料吸水和失水过程中的性能表现十分必要。本文基于SH及石灰固化土的吸水和失水过程,测定了固化土的界限含水率、养护期的波速与体积干缩率;并通过毛细吸水试验、平衡吸放湿试验、压力膜仪脱水试验研究了固化土的相关湿物理性质;通过斥水性试验、水稳性试验评价了材料抵抗水分侵蚀的能力;最后通过水盐迁移试验对新型高分子材料SH（改性聚乙烯醇）的阻盐效果进行评价。通过上述试验,得出了以下主要结论:（1）SH与石灰均使得土的液塑限增大,但土体塑性指数随石灰增加而降低,随SH增加而增大。SH与石灰均可以限制土体的干缩,但石灰表现更好。（2）随着SH固含量的增大,土样的吸水性、毛细性能大大减弱,固含量0.7%的SH加固土样几乎不产生毛细现象。6%10%的石灰掺量与SH复合加固效果较好,可以降低土样的吸水性。在等温吸脱湿曲线中,低湿度与高湿度条件下,石灰均使得土样的平衡含湿量增大,固化剂的加入主要改变了土颗粒与水分子的结合位点与结合强度,具体表现在GAB模型中单层吸附能常数GC值的变化。在土-水特征曲线中SH与石灰均起到了增大进气值,降低储水系数的作用,表现出较难失水的特点且复合加固效果会有提升。（3）随着SH固含量增大,土体开始表现出明显斥水性,0.7%固含量时已经属于极端斥水状态,可以认为SH的加入改变了土壤的固液接触角,0.6%是SH固化土亲水-斥水性能的分界点。在水稳性上,石灰的加入对SH的水稳性有促进作用,6%的石灰与SH的复合加固效果好,高剂量石灰与SH复合加固并不利于水稳性的提高。（4）SH具有明显的阻盐效果,SH固含量达到0.6%时已经可以将毛细水限制在20cm高度以内,同时对限制盐分随毛细水的上升和富集有明显作用。试验得到的相关研究成果对SH在土遗址防潮防水保护领域的应用具有借鉴意义,为向潮湿地区土遗址加固领域扩展做出了探索。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 刘宏伟
导师: 谌文武
关键词: 土遗址,湿物理性质,斥水性
来源: 兰州大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 兰州大学
分类号: TU43
总页数: 75
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