【摘要】：為了研究敦煌莫高窟典型圍巖吸水特性及其關(guān)鍵影響因素,本文利用自主研發(fā)的巖石水理作用智能測試系統(tǒng),對從敦煌莫高窟采集的3種不同巖性的巖石樣品進(jìn)行了無水壓條件下的液態(tài)水吸附實驗。依據(jù)吸水實驗獲得的3種圍巖樣品吸水隨時間動態(tài)變化曲線,分析比較了不同種類巖石樣品的吸水特性,建立了其吸水過程函數(shù)。同時,通過X射線衍射實驗、電子顯微鏡掃描實驗和壓汞實驗,分別獲得了巖石樣品的礦物成分及含量,微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征和孔隙率等重要物理性質(zhì)參數(shù),綜合分析討論了黏土礦物及微觀孔隙結(jié)構(gòu)這兩大重要因素對莫高窟3種典型巖石樣品吸水特性的影響。研究結(jié)果表明,莫高窟3種圍巖樣品吸水動態(tài)變化的總體趨勢有相似性,均表現(xiàn)為減速吸水過程,并可以用負(fù)指數(shù)函數(shù)進(jìn)行擬合。3種巖樣吸水能力差異顯著,按大小排序依次為:黑砂巖泥巖粉砂巖。對于此次研究的3種不同巖性的莫高窟圍巖樣品而言,黏土礦物(主要是伊利石)的含量不是制約其吸水性的主要因素,決定其吸水量大小、吸水速率快慢的主要因素是巖石樣品的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征尤其是孔隙率的大小。
[Abstract]:In order to study the water absorption characteristics of typical surrounding rock and its key influencing factors in Dunhuang Mogao Grottoes, this paper makes use of the intelligent test system of rock hydrology developed by ourselves. Three kinds of rock samples of different lithology were collected from Mogao Grottoes of Dunhuang. The adsorption experiments of liquid water were carried out under the condition of no water pressure. Based on the water absorption curves of three kinds of surrounding rock samples with time, the water absorption characteristics of different rock samples are analyzed and compared, and the water absorption process function is established. At the same time, some important physical parameters, such as mineral composition and content, microstructure and porosity of rock samples, were obtained by X-ray diffraction, scanning electron microscope and mercury injection respectively. The effects of two important factors, clay ore and micropore structure, on the water absorption characteristics of three typical rock samples in Mogao Grottoes are analyzed and discussed. The results show that the general trend of the dynamic change of water absorption of the three surrounding rock samples in Mogao Grottoes is similar, and all of them show a deceleration process of water absorption, and the water absorption capacity of three rock samples can be fitted with negative exponential function. According to the order of size: black sandstone mudstone siltstone sandstone. The content of clay minerals (mainly Illite) is not the main factor restricting the water absorption of the three kinds of rock samples of Mogao Grottoes studied in this study, but the amount of water absorption is determined by the content of clay minerals (mainly Illite). The main factor of the rate of water absorption is the microscopic pore structure of rock samples, especially the size of porosity.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;敦煌研究院保護(hù)研究所;
【基金】：甘肅省科技重大專項計劃(1102FKDF014) 國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目(41502264) 高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金課題(20130023120016) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項基金項目(2010QL07)資助
【分類號】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2241336