水溶液及凍融侵蝕下龍門石窟灰?guī)r的損傷試驗(yàn)及機(jī)理研究.pdf

1、龍門石窟目前面臨著較為嚴(yán)重的滲水侵蝕等地質(zhì)環(huán)境問題。存在于巖體中的滲水溶液對(duì)巖石具有力學(xué)的、物理的、化學(xué)的各方面的侵蝕作用，由于水-巖作用削弱了巖石礦物顆粒間的聯(lián)結(jié)，腐蝕礦物顆粒，使巖石的物理力學(xué)性質(zhì)變差，對(duì)龍門石窟巖體的長期穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。本文針對(duì)龍門石窟的滲水病害問題，進(jìn)行了龍門石窟灰?guī)r在不同水溶液及凍融侵蝕作用下的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)，分析了龍門石窟巖石在水溶液及凍融侵蝕作用下的損傷破壞特征和機(jī)理，為龍門石窟的保護(hù)提供理論依據(jù)，研究成果將

2、具有重要的實(shí)際工程意義。主要研究工作如下：
　　第一，從龍門石窟區(qū)域取回灰?guī)r巖樣，制作成l=100mm，?=50mm的標(biāo)準(zhǔn)試件。根據(jù)龍門石窟的滲水溶液特征，配置不同性質(zhì)的水溶液，將試件浸泡在配置的水溶液中。對(duì)不同水溶液作用不同時(shí)間（自然狀態(tài)、90d，150d，210d）的灰?guī)r試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，獲得相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及力學(xué)參數(shù)；同時(shí)對(duì)不同浸泡時(shí)間條件下試件的質(zhì)量、彈性波速、礦物成分和溶液的pH值、化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)試，得出了龍門石

3、窟灰?guī)r在不同水溶液水侵蝕作用不同時(shí)間下的強(qiáng)度及變形特征和規(guī)律，分析了不同水溶液對(duì)龍門石窟灰?guī)r的腐蝕機(jī)理。
　　第二，對(duì)不同水溶液（蒸餾水，龍門水，0.01mol/L、pH=4的NaCl溶液）中的龍門石窟灰?guī)r凍融循環(huán)試驗(yàn)，設(shè)定一次凍融溫度范圍為-10℃～10℃，各12h。對(duì)不同周期（0，15，40，65，90次）的龍門石窟灰?guī)r進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，獲得相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及力學(xué)參數(shù)；同時(shí)對(duì)灰?guī)r試件的質(zhì)量、彈性波速和溶液的pH值等進(jìn)行測(cè)試