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第一章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 岩土文物保护的历史沿革1

1.1.2 岩土文物保护材料发展历史3

1.2 岩土文物保护材料研究现状5

1.2.1 无机材料6

1.2.2 有机材料7

1.2.3 有机—无机复合材料7

1.2.4 水硬石灰9

1.3 传统建筑材料的发展及应用12

1.3.1 土质建筑材料13

1.3.2 石质建筑材料14

1.3.3 砖瓦类建筑材料15

1.3.4 灰泥类建筑材料17

1.3.5 传统建筑材料——料礓石和阿嘎土18

第二章 中国传统石灰材料29

2.1 中国古代的两种石灰材料29

2.1.1 烧料礓石30

2.1.2 蛎灰31

2.2 石灰的主要种类及生产工艺35

2.2.1 石灰的分类35

2.2.2 石灰的生产工艺36

2.3 中国传统的几种石灰类材料38

2.3.1 石灰39

2.3.2 蛎灰39

2.3.3 糯米灰浆39

2.3.4 捶灰40

2.4 中国几种石灰材料的化学成分40

2.5 不同气候条件下几种石灰材料的碳化特性42

2.5.1 碳化后的X-射线衍射分析42

2.5.2 不同气候条件下石灰碳化后的岩相分析46

2.5.3 不同气候条件下石灰碳化后的扫描电镜分析52

2.6 中国几种传统石灰材料的物理力学性质58

2.6.1 试样制备58

2.6.2 物理力学性质59

2.7 环境因素对中国几种传统石灰类材料结石体的影响试验65

2.8 本章小结74

第三章 古遗址建筑材料的科学认知77

3.1 大地湾遗址概况77

3.2 地面材料的化学组成及矿物成分80

3.2.1 化学组成分析80

3.2.2 偏光显微镜岩相鉴定82

3.2.3 扫描电镜分析82

3.2.4 X-射线衍射分析84

3.3 地面材料的物理力学性质86

3.3.1 容重和孔隙率86

3.3.2 力学性能试验86

3.4 碳十四年代测定88

3.5 温度测定89

3.6 模拟烧制试验91

3.6.1 料礓石的烧制91

3.6.2 烧料礓石和烧钙结核特性分析95

3.7 本章小结98

第四章 传统石灰原材料的改性研究100

4.1 料礓石和阿嘎土的物理化学特性101

4.1.1 料礓石和阿嘎土物理特性101

4.1.2 料礓石和阿嘎土的化学组成101

4.1.3 料礓石和阿嘎土的矿物组成102

4.2 改性料礓石和阿嘎土的物理化学性质106

4.2.1 料礓石和阿嘎土的改性方法106

4.2.2 改性料礓石和阿嘎土的矿物成分106

4.2.3 与欧洲水硬石灰的比较118

4.2.4 改性料礓石和阿嘎土的化学特性118

4.3 本章小结126

第五章 改性传统材料结石体的力学性质及耐老化性能研究130

5.1 改性料礓石和阿嘎土结石体的基本物理力学性质130

5.1.1 试样制备130

5.1.2 基本物理力学性质测试131

5.2 改性料礓石和阿嘎土结石体的耐候性试验135

5.2.1 固化温度对改性材料强度的影响136

5.2.2 改性材料的水稳定性137

5.2.3 改性材料的安定性140

5.2.4 改性材料的耐碱性能141

5.2.5 改性材料的抗冻融性能142

5.2.6 改性材料的耐温湿性能144

5.2.7 改性材料的耐风蚀性能145

5.3 本章小结146

第六章 水硬性石灰150

6.1 水硬性石灰的历史150

6.2 水硬性石灰的分类152

6.3 中国的水硬性石灰154

6.3.1 水硬性石灰的化学组成154

6.3.2 水硬性石灰的矿物成分155

6.4 欧洲的水硬性石灰162

6.4.1 欧洲水硬性石灰的化学组成162

6.4.2 欧洲水硬性石灰的矿物成分163

6.5 烧料礓石、烧阿嘎土及水硬性蛎灰的基本物理力学性质对比研究169

6.5.1 试样制备169

6.5.2 物理力学性质169

6.6 环境因素对烧料礓石、烧阿嘎土及水硬性蛎灰结石体的影响174

6.6.1 固化温度对结石体强度的影响174

6.6.2 结石体的水稳定性176

6.6.3 结石体的安定性177

6.6.4 结石体的耐碱性178

6.6.5 结石体的耐冻融性180

6.6.6 温湿度循环变化对结石体强度的影响181

6.6.7 结论183

6.7 欧洲水硬性石灰NHL2、NHL5结石体的基本物理力学试验183

6.7.1 试样制备183

6.7.2 物理力学性质184

6.8 环境因素对欧洲水硬性石灰NHL2和NHL5结石体影响试验188

6.8.1 固化温度对结石体强度的影响188

6.8.2 结石体的水稳定性189

6.8.3 结石体的安定性191

6.8.4 结石体的耐碱性192

6.8.5 结石体的耐冻融性194

6.8.6 温湿度循环变化对结石体力学强度影响性196

6.8.7 耐风蚀的风洞模拟试验197

6.9 本章小结198

第七章 中国改性石灰类材料和欧洲水硬性石灰性能比较研究200

7.1 前言200

7.2 中国硅酸盐石灰材料与水硬性石灰化学组成及矿物成分比较202

7.2.1 化学组成202

7.2.2 矿物成分203

7.3 中国传统硅酸盐石灰材料与水硬性石灰基本物理力学性质比较试验204

7.3.1 试样制备204

7.3.2 物理力学性质205

7.4 环境因素对传统石灰类材料与水硬性石灰结石体影响的比较试验212

7.4.1 固化温度对结石体强度的影响212

7.4.2 结石体的水稳定性214

7.4.3 结石体的安定性218

7.4.4 结石体耐碱性220

7.4.5 结石体的耐冻融性222

7.4.6 温湿度循环变化对结石体影响试验224

7.4.7 结论226

7.5 黏结加固试验226

7.5.1 试验方法227

7.5.2 黏结浆液配制227

7.5.3 黏结试样制备227

7.5.4 抗拉强度测试228

7.5.5 结论与分析229

第八章 水硬性石灰砂浆的物化特性分析232

8.1 试验原材料与方法232

8.1.1 试验原材料232

8.1.2 试验方法232

8.2 水硬性石灰的物化特征及砂浆性能测试结果与分析234

8.2.1 水硬性石灰的物化特征234

8.2.2 新拌浆体性能238

8.2.3 硬化浆体基本性能243

8.3 本章小结249

第九章 基于水硬石灰的砂岩石窟裂隙灌浆材料研究251

9.1 砂岩石窟裂隙灌浆材料251

9.1.1 注浆材料主剂选择251

9.1.2 注浆材料添加剂选择252

9.1.3 注浆材料膨胀剂选择253

9.2 最佳配比注浆浆材筛选实验253

9.2.1 主剂和添加剂最佳配比试验254

9.2.2 最佳水灰比筛选试验257

9.2.3 膨胀剂的掺入量对浆液结石体的影响260

9.3 物理力学性质试验263

9.3.1 浆液及试块制备263

9.3.2 流动度测试263

9.3.3 标准稠度及凝结时间的测定264

9.3.4 物理力学性质实验264

9.4 本章小结272

第十章 改性传统石灰材料加固岩土质文物的应用研究274

10.1 南京报恩寺地宫遗址的保护加固试验274

10.1.1 遗址概况274

10.1.2 价值评估275

10.1.3 遗址区环境278

10.1.4 南京报恩寺地宫遗址现状及病害特征278

10.1.5 加固试验281

10.1.6 结果及讨论285

10.2 内蒙古元上都遗址的保护加固试验286

10.2.1 元上都遗址概况286

10.2.2 价值评估288

10.2.3 元上都遗址现状及病害特征289

10.2.4 元上都遗址加固材料的室内试验291

10.2.5 结果及讨论296

10.3 高句丽壁画墓地仗加固材料试验297

10.3.1 遗址概况297

10.3.2 麻线一号墓壁画病害现状与成因分析301

10.3.3 地仗加固材料的室内试验研究304

10.3.4 地仗加固材料的现场试验307

10.3.5 结论312

10.4 承德安远庙及溥仁寺石质文物的保护加固试验312

10.4.1 承德避暑山庄及周围寺庙凝灰岩石质文物概况312

10.4.2 承德避暑山庄凝灰岩文物主要劣化形态316

10.4.3 承德避暑山庄凝灰岩的基本性质318

10.4.4 承德避暑山庄凝灰岩的劣化机理336

10.4.5 承德避暑山庄凝灰岩加固室内试验研究343

10.4.6 承德避暑山庄凝灰岩现场试验351

10.4.7 结果及讨论354

10.5 本章小结356

后记358