北京大理岩石质文物风化机理研究

发布时间：2017-08-28 22:23

  本文关键词：北京大理岩石质文物风化机理研究

  更多相关文章： 汉白玉 青白石 石质文物 风化病害 高低温循环

【摘要】：北京拥有着大量由大理岩制作的石质文物。为了科学地保护修复这些遭受风化病害的石质文物,本文以北京石质文物中普遍使用的青白石和汉白玉这两种大理岩为研究对象,通过现场勘查、室内测试和实验开展了风化机理的研究。本文主要进行了以下3方面的工作:(1)分别利用显微镜下薄片观察、X-射线衍射(XRD)、X-射线荧光(XRF)对青白石和汉白玉的矿物成分及含量、粒度、化学成分等进行测试;根据相关规范要求对其物理性质和力学强度进行测试,前者主要包括密度、孔隙率、孔径分布、吸水率、纵波波速等,后者主要包括单轴抗压强度、巴西劈裂抗拉强度和三点弯曲抗折强度。(2)根据国际古迹遗址理事会石质学术委员会(ICOMOS-ISCS 2008)提出的石质文物病害标准,结合李宏松(2011)提出的标准以及中国国家文物局颁布的标准(2008),北京大理岩石质文物的病害类型主要有裂隙、剥落、崩解、结壳、溶孔、溶蚀、部件缺失、变色、生物寄生、不当的人工修复等。(3)对青白石和汉白玉试样进行1000次高低温(-20-60℃)循环实验,发现试样的质量损失率、弹性波速、动弹模逐渐减小,表面粗糙度逐渐增大;而对试样进行200次高低温循环(20-60℃)后测的试样表面有残余应变产生。对取自大理岩文物剥落物进行扫描电镜(SEM)分析,发现白云石矿物晶体间和晶体内都有微裂隙,认为是水的溶蚀作用造成的。据此大理岩的损伤和破坏主要由残余应变的累积、降水引起的缓慢溶蚀造成的。
【关键词】：汉白玉 青白石 石质文物 风化病害 高低温循环
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：K876.2;P512.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究的背景和意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 温度对岩石风化影响的研究11-13
• 1.2.2 盐分对岩石风化影响的研究13-15
• 1.2.3 其他方面因素对岩石风化影响的研究15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第2章 区域地质17-23
• 2.1 气象水文17-19
• 2.1.1 气象条件17-18
• 2.1.2 水文条件18-19
• 2.2 地质条件19-23
• 2.2.1 地形地貌19-20
• 2.2.2 地层岩性20-23
• 第3章 北京大理岩基本性质23-58
• 3.1 矿物化学性质23-34
• 3.1.1 镜下观察23-25
• 3.1.2 矿物的粒度25-27
• 3.1.3 矿物成分测试27
• 3.1.4 化学成分测试27-30
• 3.1.5 扫描电镜测试30-32
• 3.1.6 电子探针测试分析32-34
• 3.2 物理性质34-43
• 3.2.1 密度与孔隙率34-37
• 3.2.2 吸水率和饱水系数37-39
• 3.2.3 超声波测试（纵波）39-43
• 3.3 力学性质43-56
• 3.3.1 单轴抗压强度44-51
• 3.3.2 抗拉强度51-53
• 3.3.3 抗折强度53-56
• 3.4 小结56-58
• 第4章 北京大理岩风化病害类型58-70
• 4.1 石质文物病害的定义及其分类58-59
• 4.2 北京大理岩石质文物风化病害现状59-69
• 4.3 小结69-70
• 第5章 北京大理岩风化机理70-94
• 5.1 温度对北京大理岩风化的影响70-87
• 5.1.1 实验方案71-72
• 5.1.2 试验结果72-87
• 5.2 盐分结晶对北京大理岩风化的影响87-89
• 5.2.1 盐分结晶的模拟试验87-88
• 5.2.2 试验结果88-89
• 5.3 溶蚀作用对北京大理岩风化的影响89-92
• 5.3.1 北京大理岩石质文物的溶蚀现象89-90
• 5.3.2 溶蚀作用的分析90-92
• 5.4 风化机理92-94
• 第6章 结论及展望94-96
• 6.1 结论94-95
• 6.2 展望95-96
• 致谢96-97
• 参考文献97-100

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本文编号：749810