马家窑类型彩陶黑、白颜料的X-射线衍射分析

采用Ｘ－射线衍射对甘肃马家窑文化时期马窑类型彩陶颜料进行了分析研究,表明白色颜料以石膏与方解石为主,改变了以往认为白色颜料为高岭土的观点,并阐明了石膏作为彩陶白色颜料的工艺过程,黑色颜料以锌铁尖晶石、磁铁矿以及黑锰矿为主,首次在彩陶资彦 发现了锌铁尖晶石。     

古代壁画中稀有绿色颜料斜氯铜矿的微区衍射分析

三羟基氯化铜有三个常见的异构体，氯铜矿、斜氯铜矿和副氯铜矿．氯铜矿是敦煌壁画中常用的颜料，斜氯铜矿因为不如氯铜矿稳定而很少见．从取自敦煌石窟彩塑中的一个50μm大小的颜料样品中，经过文体显微镜下的预处理，利用微衍射分析发现斜氯铜矿被用作了壁画颜料．在敦煌壁画中斜氯铜矿的历史最早甚至可以追溯到唐代．     

半山、马厂类型黑、红复彩陶器复合颜料研究

采用 X-射线衍射谱及 X-荧光光谱对马家窑文化半山、马厂类型 (约 2 74 0 a BC— 2 0 50 aBC)彩陶颜料进行了分析研究 ,第一次明确了黑、红复彩陶器的颜料成分 ,表明黑色颜料以磁铁矿、黑锰矿或锌铁尖晶石为主 ;红色颜料以赤铁矿为主 ,并首次发现锌铁尖晶石 .分析结果还揭示了半山、马厂类型用两种不同色调的颜料调配复合颜料的机理 .     

PS对非饱和重塑黏土的土-水特征曲线的影响

采用扫描电镜测试PS加固前后黏土微观结构的变化,研究黏土矿物、孔隙结构和土体收缩特性3种因素对加固以后非饱和重塑黏土的土-水特征曲线的影响.研究结果表明:PS与土颗粒的反应是非常复杂的物理化学反应,在反应中大量的黏土矿物被消耗,形成一种较致密的结构,力学强度提高,同时,孔隙壁变得光滑、平直,土颗粒磨圆度增大,膨胀性降低,这些因素导致非饱和黏土的土-水特征曲线发生明显变化;PS加固后饱和含水率和残余含水率都有一定程度下降,进气值较高,斜率变陡,下降速度快.Van Genuchten模型(即VG模型)对PS作用前、后的土-水特征曲线的拟合效果较好.研究结果证明PS材料加固土遗址的良好性能.     

土遗址保护关键技术研究及成果推广应用

土遗址保护关键技术研究课题应用多学科理论和现代科技手段联合攻关,率先全面系统地揭示了干旱环境下土遗址病害的形成及演化模式;建立了土遗址病害的分类和综合评估体系;阐明了PS材料加固遗址土的微观机理,集成、规范,并细化了PS渗透加固土遗址的成套技术,研发了加固效果无损或微损监测方法和设备;研发了土遗址锚固、灌浆材料和施工工艺及保护效果的评价方法;研发出1套土遗址基础信息系统及网络发布系统;开展了多种加固材料应用于潮湿土遗址保护的试验研究.     

夹双筋体复合锚杆锚固性能与界面力学传递特征

在世界最大的生土遗址-交河故城开展现场试验,选用2种长度的锚杆按照基本试验的要求开展拉拔试验,同时在各界面层布设应变监测点。结果表明:8 m长锚杆锚固力达408 kN,满足大体量土遗址锚固的需求;随着长度增加,极限锚固力增长,但平均锚固力减小;复合锚杆各界面剪应力沿着杆长呈现单峰值或多峰值的空间分布特征,随着荷载的增加,界面各点剪应力增加并且向锚固末端传递,峰值剪应力亦同时向锚固末端偏移;试验过程中在较高荷载下出现界面剪应力状态转化的现象。     

西北地区土遗址病害

西北地区尤其丝绸之路沿线是中国土遗址分布最多的地区,其土遗址分布集中,种类多,赋存环境复杂,具有炎热、年较差和日较差较大、干燥少雨、偶有极端降雨气候,大风、沙尘暴经常发生,构造活动剧烈和地震频繁等特点.土遗址的病害类型多,基本包括了干旱环境土遗址的所有病害.西北地区室外遗址主要病害是片状剥离、风力淘蚀和裂隙;室内土遗址的主要病害是污染、温度剥离和裂隙.土遗址的病害受赋存环境和土遗址本身的特性两方面控制,影响西北地区土遗址病害的环境因素主要是风、雨和地震.     

PS材料加固西北干旱区土遗址试验研究

土遗址是大遗址中最难保护的一类,而防风化加固是其中的难点,也是目前国际上普遍关注和攻关的课题,PS材料用于西北干旱区土遗址的防风化加固已获得了初步的成功.室内单轴抗压强度、抗剪强度研究发现,强度提高幅度满足要求,材料具有可重复使用性;通过对PS材料加固土遗址的微观结构特征进行研究,加固后X衍射图谱中部分矿物衍射强度降低和密集低矮的非晶体物相峰群的出现,定性说明,非晶质物相的生成加强了矿物间胶结作用;加固前后的红外谱图基本吻合,没有新晶质物相出现,仅是化学健间结合力略有提高;SEM图像显示骨架颗粒胶结状态由点状接触向胶结接触转变.研究表明PS材料与土作用后加强了土骨架颗粒的连结强度,而土的结构基本保持不变,宏观上改善了遗址土的水稳定性,增强了工程力学性能,满足文物保护的特殊要求.图10,表2,参13.