基于颗粒流模型微波辅助破岩过程数值模拟

微波辅助破岩是一种新型的破岩技术,通过微波加热预先在岩石内部产生微裂纹,然后联合其它破岩手段,可以有效提高破岩效率。以吸波的方铅矿和透波的方解石组成的岩石颗粒为研究对象,采用颗粒流程序建立了细观数值模型,对微波照射下的岩石颗粒细观物理力学应进行了模拟分析,揭示了不同微波照射条件下岩石内部温度分布与演化以及微裂纹的产生与发展的规律。研究结果表明:微波照射下,方铅矿温度明显高于方解石,岩石温度呈不均匀分布,不同矿物之间存在温差;微波照射可以使岩石在时间很短及温度较低的情况下产生微裂纹;微裂纹主要由方铅矿的热膨胀引起,微裂纹以拉伸裂纹为主,极少部分为剪切裂纹。岩石内部微裂纹的分布形态主要取决于方铅矿在岩石中的分布;微波照射时,裂纹首先产生于方铅矿周围,继而向周边的方解石内扩展,相互连通后导致岩石破裂;在消耗能量相同的情况下,微波功率越高,需要微波照射时间越短,岩石内部温差越大,产生的裂纹数量越多,破岩的效率更高。     

广西宁明花山岩画本体表层岩体开裂机制分析

花山岩画本体表层岩体开裂是对岩画造成直接破坏的主要病害类型之一.为进一步研究开裂成因,本文通过对岩画本体表层岩体特征进行调查统计分析,并与光照度、开裂体与完整岩石的温度、岩石内部温度梯度监测数据关联性进行了分析研究,对开裂体裂隙间的盐类进行了取样检测,从地质构造、岩石温度场及水盐作用3个方面分析了花山岩画本体表层开裂的...     

子长钟山石窟彩绘分析及病害研究

子长钟山石窟作为宋金时期石窟的代表,发生了非常严重的病害。采用EDX、Raman、FTIR和SEM等手段分别对石窟的彩绘颜料层、白粉层、支撑体等进行分析测试,结果表明：子长钟山石窟采用传统的制作工艺,即在凿刻的砂岩上涂刷高岭土制成白粉层,使用铁红、群青、炭黑等常见矿物颜料进行绘画。采用电导率仪和XRD等手段对可溶盐的含量、电导率以及成分进行测试,结果表明：窟内可溶盐含量较高,主要成分为Na₂SO₄。该研究结果为后续的加固与保护工作提供科学的依据与方法。     

纳米氢氧化钡的制备及其加固土遗址的实验研究

为了改善传统无机CB加固剂中氢氧化钡溶解度低、粒径大的问题,采用液相沉积法合成制备了纳米氢氧化钡.通过X射线衍射、扫描电镜和粒度分析表征,所制备的纳米粒子粒径主要分布在150 nm处,呈片状.将其应用于土遗址的加固后,具有良好的渗透性和加固效果,强度提高的同时内部结构没有明显的变化.本研究对纳米氢氧化钡作为新型纳米材料...     

独乐寺观音像细泥层修复材料的性能

独乐寺十一面观音像表面开裂严重且部分细泥层脱落,在修补之前需对泥塑修补材料的合理成分进行确定.通过收缩试验和间接拉伸试验(巴西劈裂试验),分析修补材料中各成分对土样性能的影响,对影响机理进行分析.结果表明,砂子和麻丝能有效改善土的干缩性能,试样的线缩率随着含砂量和含麻量的增加而减小;麻纤维能有效改善土的拉伸力学性能,使土的破坏模式由脆性破坏转为韧性破坏;土样的抗拉强度随麻纤维含量的增加先升后降, 1%的麻含量可提高抗拉强度68%以上;麻丝含量不超过2%时,其在土中分布较均匀,与土体黏结密实,可显著增强土的抗拉强度;麻丝过量时因成团现象导致与土体的黏结面积减少,削弱了试样的抗拉强度.建议细泥层的修补土样配比约为含砂30%,含麻2%.     

陶质文物无机胶黏剂研究

大量的陶质文物由于各种原因出土后出现了不同程度的断裂破损,目前关于断裂陶质文物粘接材料的研究还不够完善。文章介绍了一种新型的可用于粘接陶质文物的无机胶黏剂,采用拉伸剪切强度测试胶黏剂的粘接强度,干热老化和湿热老化测试胶黏剂的耐老化性能,SEM、XRD对胶黏剂进行表征。结果显示,该无机胶黏剂可以作为陶质文物的粘接材料。     

秦俑博物馆室内气溶胶的演化特征及影响因素

 分析了2013 年秦俑博物馆(秦俑馆)1 号坑遗址保护展示厅的室内空气质量, 包括微气候条件、气溶胶质量浓度及化学组成的冬、夏季特征, 并通过探讨其在1989 至2013 年间的演化, 评价博物馆的旅游规划和环境改善政策对文物保存大气环境的长期影响。自20 世纪90 年代开始, 秦俑馆内一系列环境措施的实施和旅游条件的建设, 对秦俑馆室内的气溶胶及其组成产生了显著的影响。其中, 夏季室内总悬浮颗粒物(TSP)的质量浓度由1994 年的540.0 μg·m^-3降低至2004 年的172.4 μg·m^-3, 冬季TSP 的质量浓度由1994 年的380.0 μg·m^-3降低至2005 年的312.5 μg·m^-3。夏季PM_2.5的质量浓度由2004 的108.4 μg·m^-3降低至2013 的65.7 μg·m^-3, 冬季PM_2.5的质量浓度由2005 的242.3 μg·m^-3降低至2013 的98.6 μg·m^-3。尽管如此, 秦俑馆内的文物依然面临气溶胶酸性组分的长期威胁。     

中国传统灰土灰浆材料改性试验研究

在自然条件下,传统灰土灰浆材料在长期放置过程中会形成水合硅酸钙与水合硅酸铝,从而大幅度提高自身强度.但其反应过程相当缓慢,往往需要几十年甚至数百年的时间,而利用现代水泥工艺加工法可以有效缩短形成水合硅酸钙与水合硅酸铝的反应时间.用焙烧、粉磨等方式对古代灰土灰浆模拟材料进行加工,在短期内有效提高了灰浆试块的力学强度和抗老化能力.