本文關(guān)鍵詞：壁畫地仗鹽分毛細(xì)輸送機(jī)制研究

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【摘要】：我國西北地區(qū)干旱少雨的氣候特征使大量的石窟壁畫得以保存至今。石窟壁畫地仗,屬于多孔介質(zhì)材料,鹽溶液在其內(nèi)部隨毛細(xì)水進(jìn)行遷移,與土顆粒發(fā)生一系列的物理、化學(xué)作用,導(dǎo)致壁畫產(chǎn)生起甲、剝落及酥堿等鹽害,嚴(yán)重威脅壁畫的長久保存。 近幾十年來,研究者們對壁畫鹽害的形成開展了大量的研究工作。但是,關(guān)于地仗層內(nèi)原有鹽分和外來溶液中攜帶的鹽分,哪種在壁畫鹽害中起主導(dǎo)作用,關(guān)于地仗層內(nèi)離子的濃度、含水率和導(dǎo)熱系數(shù)之間的關(guān)系,研究程度不深。本文選取莫高窟前大泉河沉積的粉土(俗稱澄板土),對澄板土進(jìn)行處理,得到天然澄板土、脫鹽澄板土兩種試樣,選用蒸餾水、KC1溶液、Na2SO4溶液以及KCl和Na2S04混合溶液四種孔隙液,進(jìn)行模擬地仗鹽分毛細(xì)遷移試驗,期望進(jìn)一步認(rèn)識毛細(xì)水輸送鹽溶液對壁畫鹽害的貢獻(xiàn)。本研究以試驗為基礎(chǔ),在前人研究成果的前提下,利用非飽和土力學(xué)及化學(xué)相關(guān)理論,對比分析水鹽遷移后模擬地仗中含水率、電導(dǎo)率、離子濃度及導(dǎo)熱系數(shù)的分布,并綜合分析這幾種因素間的關(guān)系。試驗結(jié)果表明： (1)溶液遷移速率排列為KCl與Na2SO4混合溶液KClNa2SO4H20；溶液毛細(xì)上升速度隨著試樣高度的增加逐漸減慢；脫鹽澄板土中的毛細(xì)上升速率大于天然澄板土的；鹽溶液在地仗層內(nèi)進(jìn)行毛細(xì)遷移時,毛細(xì)前鋒主要為氯鹽的富集結(jié)晶,而亞前鋒(前鋒的下方區(qū)域)則主要為硫酸鹽的富集結(jié)晶； (2)當(dāng)毛細(xì)遷移溶液為KC1時,C1-的濃度在試樣高度約5cm處出現(xiàn)拐點,5cm以下緩慢增加,5cm以上快速增加；為蒸餾水、Na2SO4及Na2SO4與KCl混合溶液時,在約7cm處出現(xiàn)拐點,且脫鹽澄板土中C1"濃度增加速率明顯大于天然澄板土的；S042-濃度在約為7cm處出現(xiàn)拐點,7cm以下緩慢增加,7cm以上快速減�。籒a+濃度變化情況與SO42-的相似； (3)電導(dǎo)率隨著試樣高度的增加呈遞增趨勢,7cm以下增長緩慢,7cm以上快速增長,天然澄板土試樣的電導(dǎo)率普遍高于脫鹽澄板土的；高電導(dǎo)率出現(xiàn)在試樣的頂部,這也暗示了,一般情況下鹽分的富集結(jié)晶會出現(xiàn)在溶液毛細(xì)遷移帶的邊緣區(qū)域(前鋒區(qū))； (4)導(dǎo)熱系數(shù)呈現(xiàn)出隨試樣高度的增加先減小后增加的趨勢,導(dǎo)熱系數(shù)的增大會使地仗層對所處環(huán)境溫度變化的響應(yīng)更為敏感,環(huán)境溫度反復(fù)變化影響地仗內(nèi)的溫度也不斷變化,進(jìn)而出現(xiàn)差異膨脹,加速壁畫鹽害的形成； (5)與天然澄板土相比,脫鹽澄板土孔徑較��；當(dāng)遷移溶液為混合鹽時,孔徑的分布較單一鹽溶液的集中； (6)外來鹽溶液毛細(xì)遷移后重結(jié)晶對地仗試樣的破壞更為明顯,在今后的壁畫保護(hù)中應(yīng)高度重視對頂層洞窟降水入滲的控制。
【關(guān)鍵詞】：壁畫地仗 鹽害 可溶鹽 毛細(xì)輸送機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：K879.41;TU41
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 圖件目錄9-11
• 表格目錄11-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義12-13
• 1.2 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點13-16
• 1.2.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.2.2 論文提綱14-15
• 1.2.3 研究創(chuàng)新點15-16
• 本章參考文獻(xiàn)16-17
• 第二章 文獻(xiàn)綜述17-36
• 2.1 壁畫鹽害研究現(xiàn)狀19-27
• 2.1.1 壁畫鹽害19-20
• 2.1.2 鹽害形成機(jī)理20-25
• 2.1.3 鹽害防治研究25-27
• 2.2 非飽和土水鹽遷移研究現(xiàn)狀27-31
• 2.2.1 毛細(xì)水研究現(xiàn)狀27-29
• 2.2.2 水鹽遷移研究現(xiàn)狀29-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 本章參考文獻(xiàn)32-36
• 第三章 土的毛細(xì)性質(zhì)36-41
• 3.1 毛細(xì)上升高度與速度37-39
• 3.2 毛細(xì)水壓力39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 本章參考文獻(xiàn)40-41
• 第四章 壁畫地仗鹽分毛細(xì)輸送機(jī)制研究41-74
• 4.1 試驗方案41-43
• 4.2 試驗材料43-48
• 4.2.1 土樣制備44-48
• 4.2.2 溶液制備48
• 4.3 試驗儀器48-53
• 4.4 試驗步驟53-55
• 4.5 試驗結(jié)果及分析55-67
• 4.5.1 水鹽遷移后毛細(xì)上升高度55-58
• 4.5.2 水鹽遷移后含水率分布58
• 4.5.3 水鹽遷移后離子濃度分布58-60
• 4.5.4 水鹽遷移后電導(dǎo)率分布60-64
• 4.5.5 水鹽遷移后模擬地仗導(dǎo)熱系數(shù)變化64-65
• 4.5.6 水鹽遷移后模擬地仗微觀結(jié)構(gòu)變化65-67
• 4.6 討論67-71
• 4.7 本章小結(jié)71-72
• 本章參考文獻(xiàn)72-74
• 第五章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 結(jié)論74
• 5.2 展望74-76
• 在學(xué)期間的研究成果76-77
• 致謝77-79
• 附件79-86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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5 孫儒P

本文編號：963346