土遗址防风化加固材料的研制及加固性能比较研究
土遗址加固与保护
土遗址加固与保护土遗址是指以土壤和岩石为主要材料的古遗址。
这些遗址是历史文化的宝贵遗产，但同时它们也面临各种威胁，包括自然环境和人为因素。
本文将探讨土遗址加固与保护的现状，面临的问题，常用的技术方法以及应用实践，并展望未来的发展趋势。
首先，土遗址加固与保护面临的问题是多方面的。
首先，土遗址本身的特点使其容易受到自然环境和人为因素的破坏。
例如，土壤的侵蚀、风化、溶解和人为的挖掘、建筑活动等都可能对土遗址造成损害。
此外，一些自然灾害，如地震、洪水等也会对土遗址造成威胁。
针对这些问题，土遗址加固与保护的常用技术方法包括物理加固、化学加固和生物加固等。
物理加固方法主要有加固支撑、充填加固、喷射加固等。
化学加固方法主要包括灌浆、涂层加固等。
生物加固方法主要是通过植物和微生物来加固土壤，增强其稳定性。
在实际应用中，各种技术方法都有其优缺点。
例如，物理加固方法见效快，但可能会改变土遗址的原有结构。
化学加固方法对土遗址的破坏性较小，但成本较高，且有可能对环境造成影响。
生物加固方法绿色环保，但需要一定的时间才能见效。
接下来，本文将通过实际案例来分析这些技术在土遗址加固与保护中的应用。
以某大型土遗址为例，我们采用了物理加固和化学加固相结合的方法，首先使用物理支撑结构对土遗址进行加固，然后再使用化学灌浆方法进一步加固。
经过这些处理后，该土遗址的稳定性得到了显著提高。
总结来说，土遗址加固与保护是一个长期而艰巨的任务。
我们需要针对不同的问题和环境条件，采取适合的加固与保护技术。
同时，也需要加强相关领域的研究，不断探索更有效、更环保的加固方法。
此外，加强公众教育和意识提升也是保护土遗址的重要方面。
只有全社会共同和参与，才能更好地保护这些珍贵的文化遗产。
在未来的工作中，我们建议以下几点：首先，开展更深入的基础研究，理解土遗址的物理、化学和生物特性，以发展更加适应土遗址特点的加固技术。
其次，注重跨学科合作，汲取土木工程、化学、生物学等领域的专业知识，提升土遗址保护工作的科学性。
晋阳古城遗址加固材料筛选及配比试验研究
晋阳古城遗址加固材料筛选及配比试验研究杨海军;刘平;孙博;周阿杰;潘东玥【摘要】对当前土遗址加固材料进行调研和分析基础上,提出了遗址土中加入石灰和水性丙烯酸酯乳液的加固材料方案;并对加固前后土体的强度特性、耐水性能、收缩特性等进行了试验研究.研究结果显示,石灰和水性聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液混合加固材料对土遗址保护加固具有良好效果;并提出了加固材料的最优配比.%Based on the analysis of materials for conservation and consolidation in the field of earth sites,the scheme of adding lime and waterbornepolyurethane/polyacrylate to the soil of earth sites is proposed.These characteristics related to mechanics,strength,water resistance,shrinkage were tested.The results show that the reinforced specimens following the scheme have the best comprehensive properties.The optimal proportions of lime and acrylic emulsion have also been determined.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)019【总页数】11页(P24-34)【关键词】保护加固;土遗址;石灰;收缩特性;水性聚氨酯/聚丙烯酸酯【作者】杨海军;刘平;孙博;周阿杰;潘东玥【作者单位】山西省文物技术中心,太原 030000;兰州大学土木工程与力学学院,兰州 730000;中铁西北科学研究院有限公司,兰州 730000;兰州大学土木工程与力学学院,兰州 730000;兰州大学土木工程与力学学院,兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TB302.1岩土质文物保护加固材料的筛选研究，一直是文物保护加固工程中面临的重要课题。
南越国宫署土遗址防风化加固材料的效果比较
（ ）制备 标 准 土 样 。依 据 公 路 土 工 试验 规 程 ２ 中土样 和试 样 制 备 （ ００ Ｔ １２—９ ） 法 ， 所 取 土 ３方 将
和聚 乙烯醇 丁醛 （ Ｖ 等 加 固剂 。根据对 国 内外 防 Ｐ Ｂ）
收稿 Ｆ｝ ：０ ０— ７—１ 修 回日期 ：０ ０ １ ｛｝ ２ １ ０ ｆ 】 ４； ２ １ ２—２ ０
３ ．南越 王官博物馆 ， 广东广州 ５０ ３ ） １ ０ ０
摘要 ：南 越国宫署遗址 为大型土遗址 类型 ，９ ６年 １ １９ １月国务 院公 布为 全 国重 点文物 保护单 位 ， 由于挖 掘时 间较
长， 遗址场地 条件有 限， 已经出现了不同程度的风化 、 粉化 、 开裂 、 局部坍塌等严重病害 。为此 本课题组经 过前期分
第２ ３卷 第 ２期
２ １ 年 ５月 ０ １
文 物保护 与考 古科 学
Ｓ ＥＮＣＥＳ ＯＦ ＣＯＮＳ ＣＩ ＥＲＶＡＴ ＯＮ Ｉ ＡＮＤ ＡＲＣＨＡＥＯＬＯＧＹ
Ｖｏ ． 】２３． ． Ｎｏ ２
Ｍ ａ ２ ｖ． Ｏ１ １
文 章 编 号 ：０ ５ ５ ８ ２ １ ）２—０３ ０ １０ —１３ （ ０ １ ０ ００ ６
中 图 分 类 号 ：Ｇ ６ ２４ 文 献标 识 码 ：Ａ
口 ＿ 以看 『
０ 引 言
南越 国宫 署土 遗址 位于广 州市 越秀 区北京 路 附 近 ， 面积 达 １ 总 ５万平 方 米 ， 是公 元 前 ２ ４年 赵佗 在 ０
风化加 固保护材料研究 的成果 ， 对土遗 址保护 试 以及
１ 加 固材 料 和 方 法
１ １ 制备土样 ．
保护 的材料 有无 机材 料 、 机材料 和 无机 有机复 合 有 材料 。无 机材料 包 括 石灰 水 、 氧化 钡 溶 液 和水 玻 氢 璃 等 ； 机材料 包括 ： 有 有机 硅材 料 、 环氧树 脂材 料 、 丙 烯酸 树脂 类 、 聚氨酯 类 材 料 等 ； 机一 机 复合 材 料 无 有
土遗址城墙EICP加固技术研究
土遗址城墙EICP加固技术研究土遗址城墙EICP加固技术研究在中国的土遗址中，城墙往往是最具代表性的遗迹之一。
这些城墙的建造年代久远，时至今日已经经历了多次自然灾害和人为破坏，因而需要加固保护。
本文将重点研究土遗址城墙EICP加固技术，探讨其在土遗址保护中的应用价值和效果。
EICP（电动力保持方法）是一种基于电化学原理的加固技术，可以在土遗址城墙中发挥重要作用。
其主要原理基于金属腐蚀与腐蚀产物形成的氧化物之间的转化关系。
当外加直流电电流通过土中的金属和金属离子时，金属腐蚀产生的氧化物会被还原成金属离子，并通过电解质向电极迁移，最终与金属反应生成强有力的保护层。
EICP加固技术在土遗址城墙中的应用具有以下优势和独特价值：首先，EICP加固技术能够有效修复土遗址城墙的金属成分。
土遗址城墙中的金属材料经过长时间的风雨侵蚀和自然氧化，金属成分逐渐流失或破坏。
EICP加固技术可以通过电化学方法将金属离子重新还原为金属，在一定程度上修复城墙的金属成分。
这样不仅可以提升城墙的整体稳定性，还可以保持其原有的历史特征和文化价值。
其次，EICP加固技术可以增强土遗址城墙的抗腐蚀能力。
由于土遗址城墙长期处于潮湿的环境中，容易遭受地下水及雨水的浸泡，导致金属材料发生腐蚀。
通过EICP加固技术，可通过电解质和金属之间的相互作用，生成保护层，形成一种稳定的腐蚀环境，延长城墙的使用寿命。
第三，EICP加固技术可以提高土遗址城墙的抗震能力。
土遗址城墙的建造年代久远，很多城墙已经存在裂缝和损坏。
这些缺陷会导致城墙在地震等环境下的更大损坏。
通过采用EICP加固技术，可以填补城墙中的缺陷，增加其抗震能力，减少地震对城墙的破坏。
此外，EICP加固技术具有施工简便、对环境友好等优点。
相对于传统的加固方法，该技术无需拆除城墙表层，只需在城墙表面设置合适的电极，通过电流在城墙中形成保护层。
同时，该技术对周边环境无明显的污染和破坏。
综上所述，土遗址城墙EICP加固技术在土遗址保护中具备重要的应用价值和效果。
22011939
Ｖ １ ３ ｏ３ ｏ ３ Ｎ ． ．
Ｊ ｎ ２ ０ ．０ ６ ｕ
［ 文章编号］１ ７—７ ７ ２ ０ ） ３０ ２ －６ ６ １９ ２ （０ ６ ０ —３ １０
一
种新型土遗址加 固材料的制备及加 固效 果评价
李 小洁 林金辉 万 涛 肖维兵
（ 都理工大学材料与化学化工学院材料科学与工程系 ， 都 ６０５） 成 成 １ ０ ９
大多 分布在 宁夏 、 西 、 陕 甘肃 、 内蒙古 、 疆 等西北 新
址 内还 存在 大面 积 的古代 土城墙 。这 些 土遗址经
过 长 时间 的埋 藏 ， 大多 已经损 坏 ； 部分 土城墙 已经
风 化 开裂 。 至有 倒塌 的危 险 。 因此 ， 甚 研制 一种新 型 、 效的土 遗址 加 固材料 ， 有 对保 护金 沙遗 址 的土 建 筑有 着重要 的意义 。 采用化 学材 料对 土遗址 表 面进行 加 固是 防止 土遗址 风化 的一 种 重要 手 段＿ １］ 国 内外 使 用 的 ｌ＿ ， Ｉ Ｊ２
地区， 这些 地 区是典 型 的大陆性 气候 ， 主要 特点是
干燥 ， 因此 研究 较 多 的 土遗 址保 护材 料 主 要 考虑 抗 风 蚀 和 防雨 水 冲 刷 ， Ｐ ¨ （ 种 高 模 数 的 如 Ｓ５ 一 ］ Ｋ ＳＯ 溶 液） 含 氟 聚合物ｌ 、 烯酸 非水 分 散体 ｉ。 、 ＿ 丙 ６ ］ 系＿ 对 于加 固西部 干燥 环境 下 的土遗址 试验 已经 ７ 取得 了一 定成 效 。总 的来 说 ， 些 材 料对 于 含 水 这 量较 少 的土遗 址保 护 是 适 用 的 ， 已 取得 了一 定 并 的效 果 。但是 成都 地 区终年潮 湿 ， 降水量 较 多 ， 因
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丙烯酸非水分散体等几种土遗址防风化加固剂的效果比较_周双林
丙烯酸非水分散体等几种土遗址防风化加固剂的效果比较周双林 原思训 杨宪伟(北京大学考古文博学院 北京100871)郭宝发 夏 寅(秦始皇兵马俑博物馆 临潼710600)摘要 对丙烯酸树脂非水分散体等几种土遗址防风化加固剂进行了加固效果对比检验,包括加固前后土样各种性能的变化,如:重量、颜色、孔隙率变化,抗压强度的提高,耐水、耐冻融、耐盐能力的增加等。
通过检验发现,在所试材料中丙烯酸树脂非水分散体加固剂在浓度非常低的情况下对土体就有加固作用,使土体具有很好的耐水性、耐冻融能力,耐盐破坏能力也有提高,并且不影响土体的外观和透气性。
而其它材料如正硅酸乙酯、丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯等虽在一些性能上能满足需要,但还有一些方面不能满足要求。
对比表明,丙烯酸非水分散体是一类优良的土遗址防风化加固剂。
关键词 非水分散体,加固剂,土遗址,保护中图分类号 G264 文献标识码A土遗址防风化加固保护材料的研制是土遗址保护中的一个重要方面。
在这个领域已经有了很多的研究,用于保护的材料有无机材料和有机材料。
无机材料包括氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液和水玻璃等;有机材料包括聚氨酯、聚酯、环氧树脂等反应型加固剂和有机树脂溶液类的加固剂。
根据对国内外防风化加固保护材料研究的结果,以及对土遗址保护试验的总结,我们研制了一种新的土遗址加固剂[1])))丙烯酸树脂非水分散体加固剂,文中称为B U 系列土遗址防风化加固材料。
并在室内对这类材料及几类常用的加固剂进行了检验,通过试验,证明B U 系列加固材料对土体具有固结能力,并能满足土遗址保护的多种要求。
1 加固材料及加固样品制备1.1 土样制备(1)选土。
选择北京昌平的次生黄土为实验材料,将土过筛,去掉大颗粒,然后粉碎,控制湿度一致。
(2)制备标准土样。
工具为公路土工实验用制抗压试模,北京工具厂生产。
内径550m m @200m m 的钢筒一个,550mm @50m m 的钢柱两个。
10t 千斤顶一个。
BS液体加固土遗址的抗风化性能实验与耐久性研究
所取 试块 除分层 断 裂外 试块 表 面多有 有机 物腐 败 后
留下 的坑 洞 。
１２ 加固方 法 ． 除 了加 固前后 颜 色 观 察 实 验 为 现场 模 拟 以外 ， 其余 实验 所用试 样 均 为 现 场 加 工 完毕 后 ， 用 喷壶 采 喷洒 加 固液 Ｂ Ｓ一１Ｊｂ 由陕 西 普 宁技 术 开发 有 限 ０ （
放入遮 阳棚内阴干 ７天 ， 随后将其放置在 遗址本身
所处 的露 天环境 中。
加 固试 块分 ４组 ， 中 Ｂ 其 Ｓ一１ａ两 组 ，Ｓ一１ｂ ０ Ｂ ０
两组 。试样 加工 、 洒加 固 剂完 毕 日期 为 ２ ０ 喷 ０ ６年 ９ 月 ３日， 化 实 验 于 ２ ０ 风 ０ ６年 ９月 １ 日在 兰州 科 学 ５ 院风沙 研究 所进 行 。
速， 试样 １和 ３、 ６上 的试 样变换 一 次位置 ， 余 ４和 其 不 变 ， 摆 放 次 序 依 次 为 １３５ 、２６４、２４６、 即 ２４６ ３ １５ １３ ５
３ １５ １３ ５ 、２ ６ ４ ２ ６ ４、２ ４ ６ ３ １５ 。吹蚀 时间控 制在 ４～ ０ ｉ ２ ｍｎ
自高 昌 故 城 大 佛 寺 倒 塌 墙 体 ， 体 厚 度 大 约 墙 ６０ ｍ， 取 土坯 试 块 有 出 现 分 层 断 裂 的 情 况 。 夯 ０ｒ 所 ａ 土试 块 取 自高 昌故 城 外 城 墙 体 ， 体 高 度 约 为 ５～ 墙
ｍ 共３ ｍ） ０个 。其 中土 坯墙 试 块 ｌ ５个 ， 土 墙 试 块 夯 ｌ ５个 ， 机械 切割 后手 工再 次加 工 而成 。土 坯 试 块 取
选 用 的试 样 在 ３ ｍ ・ 的 风速 下 均 未 见 风 蚀 。挟 ０ Ｓ 沙风蚀 实 验 阶 段 将 风 速 分 为 ７、０ 、２、５ ２ ２ 、 ｌ ｌ ｌ 、０、５ ３ ｍ ・ ７组 。试 块 摆 放 如 图 １ ０ Ｓ 。每 变 换 一 次 风
杨官寨遗址土遗迹表面防风化保护材料研究
杨 官 寨 遗 址 土 遗 迹 表 面 防风 化 保 护 材 料 研 究
孙 丽娟 ， 屈亚婷 赵 丛苍 王炜 ， ， ， 林 张
３ 陕西省考古研究 院 ， ． 陕西 西安 ７ ０ ５ ） １０ ４
伟。
（． １西北大学 文化遗产学 院， 陕西 西安 ７ ０ ６ ；． １０ ９ ２ 西北大学 大陆动力学 国家重点实验室 ， 陕西 西安 ７ ０ ６ ； １０ ９
２ Ｓ ａｅ Ｋｅ ａ ｏ ａｏ ｙ ｏ ｏ ｔ ｅ ｔｌＤ ｎ ｍｉｓ ． ｔｔ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔｒ ｆＣ ｎｉ ｎ ａ ｙ ａ ｃ ，Ｎｏ ｔ ｗ ｓ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｎ ｒ ｅ ｔ ｉｅ ｓｔ ｈ ｙ，Ｘｉ ｔ ７ ０ ６ ｌ １ ０ ９，Ｃ ｉａ； ａ ｈｎ
３ Ｓａｎｉቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｒ ｉｃ ｌ ｎｔｕｅｏ Ａ ｃａｏ ｇ ， ｉ ｎ７ ０５ ， ｈｎ ） ．ｈａｘ Ｐｏ ｎｉ ｓｔｔ ｆ ｒｈｅｌ ｙ Ｘ １０ ４ Ｃ ｉ ｖ ａＩ ｉ ｏ ａ ａ
西 北大学学 报（ 自然科学版 ） ２１ ０２年 ６月 ， ４ 第 ２卷 第 ３期 ， ｎ ，０ ２ Ｖ １ ２ Ｎ ． Ｊ ．２ １ ， ｏ． ， ｏ３ ｕ ４ Ｊｕｎｌ ｆ ｏ ｈ ｅｔ ｎｖｒｔ Ｎ ｔｒ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ｏｒａ ｏ ａ ｗ ｓ Ｕ ｉ ｓｙ（ ａ ａ ＳｉｎｅＥ ｉｏ ） Ｎ ｅｉ ｕｌ ｉ
减 小 自然环境 对遗 迹 的破 坏 。
关
键
词： 考古发掘现场 ； 遗迹表 面防风化材料 ； 固保护 加
文献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０２ ４Ｘ（ ０ ２ ０ －４ ７ ６ １０ － ７ ２ １ ）３０ ７ － ０
中图分 类号 ： ８ Ｋ５
ｔ ｅ Ｙａ ｇ ｕ ｎ Ｚｈ ｉＡｒ ｈａ ０ ０ ｉａ ｉｅ ｈ ｎ ｇ ａ ａ ｃ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌＳ ｔ
不同加固剂于考古探方土壤防风化效果的比较研究
2.实验土壤物化兰州市西北民族大学榆中校区所 采灰钙土。经测定其细筛土密度为1.017g/cm3，土壤pH为 7.7~7.9，含水率4.8-5.1%，塑限19.6%，取土后约85%可 直接过100目土筛，对比可知，试验用土为西北地区典型的 灰钙土。
Comparative Study on The Effect of Different Strengthening Agents on Soil Anti-weathering Reinforcement in Archaeological Exploration Party
Zhang Xuzhe, Chen Lijun, Huang Feng, Duan Wei ( School of History and Culture, Northwest University For Nationalities, Gansu, 730030) Abstract：In the process of archaeological excavation，the collapse of the archaeological exploration party will affect our judgement to horizon on the position relationship，and will impact on substances of position.There is a hidden trouble for archaeologist in the deeper archaeological exploration party.In the practical work，in addition to using conventional methods which is physical reinforcement，the chemical reinforcement method from the perspective of the soil，to change the degree of binding between soil，and reinforced soil on the source.After experiment，use organic solvent such as PMMA dispersion system for soil weathering proof reinforcement effect were compared，including all kinds of performance of soil changes after reinforcement（weight，chroma，ability to resist collapse and so on）.The experiment results show that 4%-6% PMMA acetone solution in all aspects are excellent weathering resistance effect，and meet the requirements of archaeological excavations. Key words：reinforce the reagent；archaeological exploration party；protect；contrast test 1.前言
土遗址加固实验总结报告
土遗址加固实验总结报告
1. 背景介绍。
土遗址是指古代人类活动遗留下来的遗址，由于长期的自然侵蚀和人为破坏，土遗址的保护和加固成为重要的工作。
本报告旨在总结土遗址加固实验的结果，为今后的土遗址保护工作提供参考。
2. 实验目的。
本次实验旨在探索有效的土遗址加固方法，保护土遗址不受自然环境和人为破坏的影响，延长其保存时间，使其能够更好地传承和展示。
3. 实验方法。
本次实验选取了一处具有代表性的土遗址作为研究对象，采用了多种加固方法进行实地实验。
具体包括但不限于植物加固、土壤改良、结构加固等方法，并对比分析了各种方法的效果。
4. 实验结果。
经过一定时间的观察和分析，我们得出了以下实验结果：
植物加固，通过引入适合生长在土遗址上的植物，可以有效增加土壤的结实度，减少侵蚀和风化。
土壤改良，采用适当的土壤改良材料和方法，可以提高土壤的稳定性和抗风化能力。
结构加固，在土遗址的关键部位进行结构加固，可以有效提高整体稳定性，延长土遗址的寿命。
5. 实验结论。
综合分析实验结果，我们得出以下结论：
综合利用植物加固、土壤改良和结构加固等方法，可以有效保护土遗址，延长其保存时间。
针对不同类型的土遗址，需要采用针对性的加固方法，以达到最佳的保护效果。
在实际工程中，需要综合考虑加固效果、成本和可持续性等因素，选择最适合的加固方案。
6. 展望。
未来，我们将进一步深入研究土遗址加固技术，探索更多有效的保护方法，并在实际工程中进行应用和推广，为土遗址的保护和传承做出更大的贡献。
以上就是本次土遗址加固实验总结报告的内容，希望能对你有所帮助。
土遗址风化保护措施
土遗址风化保护措施
土遗址风化保护措施如下：
●给土坑“喷涂”氢氧化钙或氢氧化钡溶液。
原理是土坑里潜伏着
二氧化碳，氢氧化钙或氢氧化钡被喷洒上之后，二氧化碳立刻与其反应生成碳酸钙或碳酸钡，这些沉淀于土坑，让土坑更结实。
●给土坑“注射”PS（硅酸钾）溶液。
原理是钾离子把不听话的土
粒吸附到一起，硅酸根离子能吸附黏土矿物金属里的阳离子，两大高手夹击下，原本呈分离状的黏土矿物变成了结实的网状结构。
●用高分子材料“修补”土坑。
原理是小分子化合物“抱团”成聚
合物，利用产生的化学键作用力达到加固土壤的目的。
土遗址防风化加固材料研究现状
3.2无机类
（2）碱性硅酸盐 该材料曾在欧洲广泛使用过。由于反应最终会产生一些 钠、钾的碳酸盐类，因此引起过许多争论。 我国敦煌研究院对碱性硅酸盐保护材料进行过系列研 究，研制出一种PS(高模数硅酸钾)加固材料。 目前，PS材料已成功应用于北方干旱地区的土遗址和砂 岩的加固保护。十多年的加固工程实践表明，合适的化、 学配比和结合实际的工艺是成功的关键。
（1）有机硅类材料
国内陕西师范大学与南京博物院文物保护研究所合作，用简 单易行的方法将正硅酸乙酯进行预聚合，用盐酸作催化剂， 待反应完毕后用乙二胺将PH值调节至微碱性，得到呈无色透 明液体的预聚物 实验结果表明：正硅酸乙酯预聚物加固后的土样各项性能都 比较理想， 能满足土遗址保护的要求
3.1有机类
（3）BU系列防风化加固材料 BU系列加固材料主要由正硅酸乙酯、聚酯(AC PU)、双 组分聚氨酯等按照一定的配备和工艺制备而成。 通过对土样加固后各种性能的测试，经对比均好于聚 酯、聚氨酯、正硅酸乙酯 、B72等材料，是一类优良 的土遗址防风化加固剂。
3.3复合材料类
（4）RTV有机硅类材料
浙江大学采用由短链烃基封端聚硅氧烷、正硅酸乙脂、 金属锡类催化剂等组成的RTV有机硅类材料应用于潮湿 环境土遗址时兼具加固剂和防水剂的特点。
3.2复合材料类
（2）丙烯酸-有机硅-环氧树脂复合材料
为了得到综合性能较好的成都金沙土遗址加固材料,由 成都理工大学与金沙遗址博物馆合作研制，采用自由 基溶液共聚合和溶胶-凝胶法制备了丙烯酸-有机硅-环 氧树脂三元体系的新型有机/无机杂化材料
已应用于成都金沙遗址土样的加固，效果良好
3.2复合材料类
（2）丙烯酸酯类材料 丙烯酸乳液的稀溶液经常作为各种文物的渗透加固剂 使用，丙烯酸酯类材料作为文物保护材料在许多国家 都有这类研究和应用的报道。
土遗址保护材料综述
西北大学研究生专业课课程论文课程名称：文献阅读院系: 文化遗产学院专业: 文物保护学年级: 2010 级导师姓名学号: 201020464二零一一年七月五日土遗址保护加固材料综述赵凡201020464摘要：对于土遗址表而防风化保护加固材料的研究，是土遗址保护的重要内容。
本文对上遗址保护加固材料进行了综述，介绍了国内外的研究现状，对上遗址保护加固材料的原则进行了阐述，重点对当前土遗址保护加固材料分为有机类、无机类、有机一无机复合类进行了详细叙述•包括使用现状、可能出现问题和发展趋势，最后提出了未来土遗址保护加固材料的研究方向。
关犍字:上遗址.保护加固.材料1前育土遗址在自然风雨吹蚀和人为破坏作用下，自身强度降低，表现出多种病害。
表面风化是土遗址上一种最普遍的病害形式，当前主要采取保护加固材料来提高遗址上体强度，使其抵御抵御破坏能力增强。
对于土遗址保护加固材料的研究，国内外学者已经做过好多工作，并取的一些较为成功的研究成果，部分材料已开始广泛应用于工程实践中。
然而，由于文物的特殊性，上遗址保护材料必须满足文物保护的要求，能完全满足此要求的材料很少，还需要进一布去研究筛选。
2国内外上遗址保护加固材料研究谨展在美洲，美国盖蒂研尢所在美国新墨西哥州(Fort Selden, New Mexico)的印地安人遗址附近进行的土遗址保护材料的评价试验，采用硅酸乙酯和聚氨酯进行加固试验；20世纪70年代秘鲁曾采用正硅酸乙酯与乙醇混合体系处理上坯建筑表而在欧。
洲，GiacomoChiari等采用正硅酸乙酯-乙醇体系、聚醋酸乙烯酯和丙烯酸树脂，对伊拉克Seleucia和Hat"遗址的风干砖进行保护：Fatma M.Helmi采用了四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸甲醋-丙烯酸J•酣共聚物，对埃及两个古遗址(Abu-Sir和Mataria)进行了加固保护：目前土耳英学者N. Degirmenci和B. Baradan发明了一种新型丄遗址保护材料——飞灰、泥砖粉末、熟仃灰和水的混合粘合剂。
土遗址顶部风化层加固试验研究
土遗址顶部风化层加固试验研究谌文武;任晓峰;崔凯;韩宁;刘建;杨光【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2017(025)003【摘要】There are drought and harsh natural environment in northwest China,and the surface weathering causes most earthen sites here disappearing gradually.The paper uses glutinous rice slurries and SH as injecting paste materials to reinforce the weak weathering layers on the top of earthen sites in site.After this reinforcement,the mechanical strength and durability are measured via a mini-penetrometer,an infrared imaging device and an acoustic-waves-monitor,adding to a simulation rain test.In addition,some supplementary tests have been done indoor to make remolded samples in order to compare with the experiment results of uniaxial resist compression,wave velocity,disintegration and field tests.The experiment results show that the SH reinforcement effects on strength and resistance to water-erosions of earthen sites' surface are better than those reinforced by glutinous rice slurries.When the grouting aperture reaches 25mm,the maximum infiltration radius can be obtained.After using concentration of 2％ of SH to reinforce,the strength is improved by 2.6 times,and the ability to resist disintegration is improved by 1.63 times.So the concentration of 2％ of SH is the optimum to be the anti-weathering material.%中国西北气候干旱,自然环境恶劣,表层严重风化使该地区土遗址逐渐消失殆尽.基于此,本文以糯米浆和SH作为注浆浆材在现场加固土遗址顶部薄弱风化层,通过微型贯入仪、红外热成像仪、声波仪等仪器及模拟雨淋试验检测加固后的力学强度特征及耐久性能.并在室内制作重塑样测量单轴抗压强度、波速、崩解速率与现场实验结果对比.结果表明,SH加固后的土遗址表面抗压强度、抗水侵蚀能力均优于糯米浆的加固效果.当注浆孔径为25mm时,各浓度浆液渗透半径最大.用2％SH浆液加固后,抗压强度提高了2.6倍,抗崩解能力提高了1.63倍,因此2％SH 浆液可以作为防风化加固材料最佳选择.【总页数】7页(P612-618)【作者】谌文武;任晓峰;崔凯;韩宁;刘建;杨光【作者单位】兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000;兰州大学土木工程与力学学院兰州730000;兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000;兰州大学土木工程与力学学院兰州730000;兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000;兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室兰州730050;兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000;兰州大学土木工程与力学学院兰州730000;兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000;兰州大学土木工程与力学学院兰州730000;兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000;兰州大学土木工程与力学学院兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TU413【相关文献】1.硅丙乳液加固土遗址的试验研究 [J], 王赟2.莫高窟崖顶强风化层PS花管注浆加固试验研究 [J], 张虎元;刘平;王旭东;王晓东;郭青林;张永霞3.潮湿环境下的土遗址加固保护材料筛选试验研究——以福建昙石山遗址为例 [J], 王有为;李国庆4.土遗址加固材料比选及试验研究 [J], 王赟5.土遗址加固中GF RP锚杆锚固性能现场试验研究 [J], 张景科;谌文武;和法国;李最雄;孙满利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
土遗址保护材料综述
文章编号：１００６－４４６Ｘ（２００７）１１－００１１－０５土遗址保护材料综述毛晖梁渠谭君（成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都６１００５９）摘要：基于对土遗址保护材料选择的基本原则和现今国内外土遗址保护材料的研究将其分为无机材料、有机材料和有机／无机杂化材料三大类并对一些常用的土遗址保护材料及其加固保护机理进行了介绍。
关键词：土遗址；保护材料；基本原则；分类中图分类号：Ｇ２６４：ＴＵ５９文献标识码：Ａ随着人类的进步，人类把对古文化和古文物的研究保护也提上了重要议程。
土遗址作为古文化的载体，自然成为被保护的重点对象。
土遗址是指遗存本体为土质的遗址，如西安近郊的半坡村，甘肃安西县的锁阳城古城遗址，西夏王陵土遗址等。
土遗址作为文物具有科学性、历史性、艺术性而没有可再生性，一旦破坏，就成为永久性损失，所以应尽可能长期地保存它们的原状，以便进行研究展出［１］。
土遗址由于面积比较大，又直接与大地相连，受自然环境的影响很大。
直接影响土遗址风化破坏的因素除了其矿物组成和性质之外，还包括温度湿度变化、水分、可溶性盐、气体污染物、降尖、霉菌、动植物等。
因此，必须采用科学的方法对这种特殊的文物进得保护［１－２］，留下祖国宝贵的文物遗产。
土遗址的保护材料众多，有必要了解各种类型土遗址保护材料的结构特点和优缺点，才能更好地结合土体遗址的具体病害原因，研究并选择合适的保护材料对其进得科学的保护。
１土遗址保护材料选择的基本原则鉴于影响土遗址的自然因素，选择土遗址保护材料在不改变土遗址的原貌的基础上须遵循以下几个原则［１－２］，不同自然条件的土遗址可根据具体情况作出不同选择。
（１）具有耐二氧化碳、耐光照、耐温度湿度变化、耐紫外线、耐酸碱、抗冻融性及抗崩解性等。
（２）具有憎水基团，这样可以提高土遗址的耐水性能，减少水分对土遗址（尤其是对于潮湿环境下生长的土遗址）的影响。
（３）防止可溶性盐随水分迁移造成土表面结构的破坏或是富集到土体内部造成土体遗址的空鼓、开裂等。
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!"收稿日期!""#$"%$"&土遗址防风化加固材料的研制及加固性能比较研究张慧李玉虎（陕西师范大学陕西历史文化遗产保护科学研究中心陕西西安’%""(!）万俐范陶峰)南京博物院文物保护研究所江苏南京!%""%(*引言我国土遗址面积巨大，如西安半坡遗址、秦阿房宫、汉长安城、唐大明宫、秦兵马俑土隔梁、甘肃安西锁阳城古城遗址、秦安大地湾遗址、湖南龙山里耶古城遗址、浙江省余姚市河姆渡遗址、田螺山遗址、西夏王陵土遗址、河南安阳殷墟、新疆楼兰古城、交河故城、高昌古城、北京长城西坡等。
这些土建筑遗址历史久远，有的已被列为世界文化遗产，有很高的考古学和历史学价值。
随着时间的流逝，这些珍贵的人类遗迹也在不同程度遭到风化的侵蚀，有些已大面积坍塌，呈现毁灭性破坏之势，在这种情况下，开展古代土遗址加固研究具有很重要的意义。
在土遗址保护中，土遗址防风化加固保护材料的研制是土遗址保护中的一个重要方面，在这个领域己经有了很多的研究，所用的保护材料有无机材料和有机材料+%,。
无机材料包括石-./01/2313456768-9:;21/26<=>/1?3@A5@BC@@/AD -9:;21/26<=>/137A @/E/13<64./1F57A@68>34/153<@?3@4/@4/A 3@3745G?/34./157H B67@6<5A34567861/314./731B.3/6<6H5B3<@54/@D -./2162/1G 45/@6841/34/A 37A C741/34/A B<3=@3>2</@?/1/ B.313B4/15I/AJ57B<CA57H 4./ B.37H/68?/5H.4JB6<6C1J 2616@54=J 21/>/3K5<54=E/<6B54=J E/7457H LC3<54=J 0M E3<C/37A B6>21/@@5E/@41/7H4.384/1@3<4/88<61/@B/7B/4/@4J 81//I57HG4.3?57H B=B</4/@437A ?/4457HGA1=57H 4/@4D -./1/@C<4@.6?/A 4.34-9:;21/26<=>/1?3@>61/@C543K</861B67@6<5A3457H /314./731B.3/6<6H5B3<@54/@ 4.37413A545673<B67@6<5G A374@DN/=?61A@O 9314./731B.3/6<6H5B3<@54/@P67@6<5A3456721/@/1E3456701/26<=>/1内容提要本文用简单易行的方法将正硅酸乙酯进行预聚合，用盐酸作催化剂，待反应完毕后，在用乙二胺将0M 值调节至微碱性，得到的预聚物呈无色透明液体。
用此预聚物加固室内重塑土样，通过各种测试手段，如加固前后重量变化、渗透速度、空隙率变化、颜色变化、透气性变化、0M 值以及盐蚀、冻融、高温高湿试验后的抗压强度等，并与0;材料、硅丙非水分散体、正硅酸乙酯和Q/>>/1@加固的标准土样进行各项性能的比较试验，结果表明：正硅酸乙酯预聚物加固后的土样各项性能都比较理想，能满足土遗址保护的要求。
关键词土遗址加固保护预聚物中图分类法N#RSD T文献标识码U文物保护!"灰水、氢氧化钡溶液和钾水玻璃简称!"材料等；有机材料包括丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯类灌浆材料、聚氨醋、有机硅材料、有机树脂乳液、偏氟聚物加固材料#$%、丙烯酸—有机硅—环氧树脂体系#&%和有机硅改性丙烯酸树脂非水分散体#’%等。
上述加固材料均存在一定的缺陷，比如加固后遗址表面颜色加深或者泛白、透气透水性差、渗透深度太浅等，仍没有达到土遗址保护的要求，至于能够工程化应用的加固材料就更少了。
基于上述土遗址保护的现状，我们将正硅酸乙酯进行预聚合，用此预聚物加固室内重塑土样，通过系统科学的评价测试手段，如加固前后重量变化、渗透速度、空隙率变化、颜色变化、透气性变化、!(值以及盐蚀、冻融、高温高湿试验后的抗压强度等，并与!"材料、硅丙非水分散体、正硅酸乙酯和)*++*,-加固的标准土样进行各项性能的比较试验，结果表明：正硅酸乙酯预聚物加固材料对土体具有固结能力，并能满足土遗址保护的多种要求。
一实验部分./试剂与仪器硅酸钾0化学纯，国药集团化学试剂有限公司1，氟化钠溶液2&34，硅酸水化物0化学纯，国营济南化工厂1，盐酸：3/5+6789，甲基红指示剂：.:89，正硅酸乙酯0分析纯，西安化学试剂厂1，乙醇0分析纯，西安化学试剂厂1，乙二胺0分析纯，西安化学试剂厂1，硅丙乳液0山东圣光化工集团有限公司生产1，环己烷0分析纯，国药集团化学试剂有限公司1，十六烷基三甲基氯化铵0分析纯，上海山浦化工有限公司1，)*++*,-&330德国进口1。
;<—!&型全自动测色色差计（北京市兴光测色仪器公司），";=>3$5型湿热试验箱（重庆银河试验仪器有限公司），?@A$’3恒温恒湿箱0德国@BCD*,公司1，;E=F’型四联等应变直剪仪0南京自动化设备总厂1，!("F$A数字!(计（上海精密科学仪器有限公司），多功能材料试验机（江都市腾达试验仪器厂）。
$/高模数硅酸钾0简称!"1加固材料的制备将53:硅酸钾和’5:硅酸水合物溶于$>33+7的蒸馏水中，于.33G下搅拌，待溶液变澄清时即可。
然后测定此溶液的模数，测定方法参照文献#>%，测试数据见表一。
计算公式如下：?———硅酸钾的模数+———盐酸标准溶液浓度+6787H.———第一次滴定所消耗的盐酸的体积+7 H$———第二次滴定所消耗的盐酸的体积+7 &/硅酸乙酯预聚物的合成将正硅酸乙酯与蒸馏水0($I1按计量比$2.混合，然后加入一定量的溶剂无水乙醇，一起加入到三颈瓶中，恒温水浴加热至一定温度，控制!(值为’J’/5，搅拌’K，反应完毕后加入乙二胺，调节!(值至中性，降温，得到无色透明的正硅酸乙酯的预聚物，待用。
’/硅丙非水分散体的制备’>%将.&+7硅丙乳液用自来水稀释至L33+9，常温下快速搅拌，然后将./>:的表面活性剂分散于$33+7环己烷中，再缓慢加入到搅拌的硅丙乳液中，继续搅拌至出现明显分层即可，静置，溶液分为三层，然后分离，将上层环己烷回收，中间为水不溶物固体，下层为水。
加固时将水不溶物固体分散于丙酮中即可用。
5/土样制备土取自长安县荒废土隔梁，将所取回的土碾碎、过筛，所用的筛子为$3目，剔除碎石，喷水，使粉状土具有团聚能力，控制土的含水量，本次试验土的含水量控制在$34，用模具制成圆柱状土样，土柱制备好后，自然风干，备用。
所制土样如图土遗址防风化加固材料的研制及加固性能比较研究!"《东南文化》#$$%年第#期总第#$#期一。
!"土样加固过程采用渗透滴注法来加固土样，将各种加固剂从上到下渗透滴注加固土样，至土样底部全渗透为止，加固后的土样放置#个月后作各种性能测试。
二各种加固剂加固土样效果对比$"加固剂浓度及用量由表二、三可知：%&’’&()#**材料、正硅酸乙酯和硅酸乙酯预聚物效果较好，+,材料较差，有机硅非水分散体渗透性较差。
-"渗透速度将土柱置于培养皿中，用加固剂连续从土柱的上表面滴注，每隔.分钟测定一次渗透深度，结!"土遗址防风化加固材料的研制及加固性能比较研究果见表四。
由表四可知：渗透速度最差的是有机硅非水分散体，而且渗透性随着浓度的增大越来越差；硅酸酯预聚物的渗透性最好；其余几种的渗透速度都差不多。
!"重量变化测量加固剂加固前后土样的重量变化，由下式计算出平均增重百分比。
结果见表五。
#（增重）$%（&加固后’&加固前）(&处理前由表五可知：各种加固剂加固后的土样重量与加固前土样重量比较均有所增加，但硅丙非水分散体平均增重最小，其次是自制高模数)*加固材料，再次是正硅酸乙酯，然后依次是+,-. -,/0!11和硅酸酯的预聚物。
各土样平均增重都在2$以内，所以都不影响遗址加固的整体效果。
3"颜色变化加固处理要求尽量不改变文物的原貌，即颜色不变化。
试验中用45—)!型全自动测色色差!"《东南文化》#$$%年第#期总第#$#期计测量土样加固前后的颜色变化。
每个样品测!个点，然后取平均值。
各个样品的色差数据见表六。
由表六可知："#$$#%&’((加固土样后其)*值最大，硅丙非水分散体加固土样后其)*值最小，说明"#$$#%&’((加固土样后，使土样颜色加深，而且用肉眼也可以鉴别出来颜色的变化，用于遗址加固，严重影响了遗址的原貌。
+,材料、正硅酸乙酯和其预聚物加固土样后，)*值也都大于’，也可产生肉眼可辨识的颜色差别，但是均比"#$$#%&’((加固的土样颜色浅一些。
-.加固前后土样空隙率测定加固前后土壤孔隙度不能有很大的变化，因为土壤孔隙度关系着土壤中水、热等的交换。
土壤是个多孔体，土粒或土团间存在的间隙，称为土壤孔隙。
土壤孔隙总体积占土壤总体积的百分数称为土壤总孔隙度。
可由下式计算/01：土壤孔隙度23（45土壤容重6土壤比重）74((2土壤比重是土壤的固体颗粒与同体积的水（89）的重量比值，一般的土壤比重多在:.!;:.0之间，所以通常多使用:.!-作为土壤的比重/<1。
土壤容重是单位容积的原状土壤（即包括粒间孔隙的体积在内）的重量，单位：=6>$’/?1。
由表七可知：与空白土样比较，各加固剂加固土样后的空隙率基本都没有变化，说明各加固剂加固土样后对其空隙率没有影响，土体内部的水、热等可以与外界进行正常的交换。
!.土体加固前后+@值的测定不同地方的土壤，其+@值是不同的。
原先为酸性的土壤，处理后也应该为酸性，这样可以保持土壤原来的酸性环境，使之稳定。
测定酸度的方法如下/4(1：取研细的土样:(.(=，置于:(($A的烧杯中，加入4(($A的蒸馏水B土水比为4C-D，搅匀，静置’($EF，然后过虑，将虑液用+@计测其+@值。
测试数据见表八。
由表八可知：未加固的土样呈碱性，用"#$G $#%&’((、+,、HI、正硅酸乙酯、硅酸乙酯预聚物以及硅丙非水分散体加固后的土样也均呈碱性，但是用+,加固后的土样+@值达?.-8，呈强碱性；用硅丙非水分散体加固的土样+@值达<.?-，碱性也较强；"#$$#%&’((加固的土样+@值最接近未加固土样的+@值，其余正硅酸乙酯:<和预聚物加固的土样+@值变化不大，基本未改变土壤的弱碱性环境，所以对土壤不会造成破坏作用。