简介:在气候影响下,塔砖材料性能的劣化加剧了中国古塔结构的损伤,减少了古塔的结构寿命。为此,课题选择两个极具代表性的中国古代砖塔一1500年历史的嵩岳寺塔和1200年历史的法王寺塔进行同一性研究,欲证明两塔在地理位置、环境气候、形制、塔体古砖制造原料和制造工艺等方面均具有很强的相似性和同一性。采用x射线荧光光谱法分析了两塔塔砖的材料成分,采用压汞法对两塔塔砖材料的孔隙率、孔隙结构和孔隙分布特征进行了实验。两塔塔砖材料实验结果的差异证明:在公元5世纪到公元8世纪的300年气候影响下(该气候为自然营力而非实验室人工模拟),塔砖材料孔隙率的增大是导致中国古代塔砖性能劣化的主要原因,大约30%左右的孔隙从小于1000nm孔径发展扩大到10000~50000nm孔径是塔砖材料孔隙率增大的主要表现形式。因此,预防小孔径孔隙(小于1000nm)在气候影响下发展扩大的防治措施应该成为中国古代砖塔保护工作的研究重点。同时,对因塔砖材料性能劣化而产生的古塔塔体的表观特征进行了分析,分析结果有利于中国古代砖塔的保护。
简介:我国现存大量的以水泥为基本材料的近现代历史建筑,很多建筑既具有西方建筑美学特征,又融合了中国传统建筑的艺术形态,具有不可替代的历史意义和艺术价值。在长时间的自然和人为因素的影响下,这些建筑都普遍存在内部结构疏松、强度低的状况,保护这些水泥历史建筑已经成为文物保护工作者一项非常迫切的任务。在水分的长期作用下,水泥内部的微孔结构会由于钙质流失而遭到破坏,产生水泥的酥化现象。为加固保护这类历史建筑,本研究合成了一种亲水性高拉伸的有机硅材料。研究表明,该材料能在不明显改变水泥样品表面外观的前提下实现对酥化水泥样品的加固,经有机硅最佳浓度2%加固后的水泥样品的抗压强度可以提升约1倍。同时,这种加固材料在前期施工阶段具有良好的渗透性,加固剂固化后能够有效填补酥化水泥样品中的较大孔隙,从而达到增加强度的效果。另外,这种加固剂具有亲水性的特征,一方面不会存在强憎水性保护剂所带来的保护性破坏,另一方面在大面积现场施工时不需要使用大量有机溶剂,从而避免其对环境和人体的伤害。本研究对于进一步探索和开发水泥历史建筑的加固材料具有重要的借鉴意义。
简介:烧结粘土砖作为中国古建筑使用最广泛的材料之一,现有的机械物理性能检测方法多为破坏性的,采用超声波无损检测法则可以最大程度保证砖的完整性。因此,本工作对比了试验台、砖表面平整度以及砖湿度等客观条件对超声波无损检测方法的影响,确定了超声波法检测古代粘土砖性能的操作流程。在初步测定采自山西南部及香港某古建筑的砖性能后发现,超声波无损技术可以标定砖的机械物理性能,并能判断同类型砖的不同劣化程度。超声波无损检测过程可以很好地保证古代砖的完整性,不会对古建筑造成破坏,而且具有便携性。研究结果表明,超声波无损检测是可以推广应用的古建筑勘察及质量监测技术。
简介:为了更科学地保护我国传统木构建筑,需要研究我国江南地区传统木构建筑的风振性能,为此,以江南地区最古老、保存最完整的佛教木构建筑——保国寺大殿的主殿为例进行风振性能研究。首先基于三维激光扫描获得的真实可靠的保国寺大殿的几何信息,采用SAP2000有限元软件建立主殿的有限元模型,并进行动力特性分析。再利用MATLAB软件编写脉动风速时程,并将风压作用于有限元模型上分析,得到主殿的风振响应。得到结构模态、位移时程曲线、位移谱曲线、加速度响应,并对时程位移风振系数和规范风振系数进行对比。结构的振动响应主要由前三阶振型控制,在强风荷载作用下,最容易出现的变形就是南北向振动、东西向振动和扭转振动;各个典型节点的最大位移均在侧向位移容许值内;迎风面阑额中心位移最大、屋面上半部次之、屋面下半部及檐柱柱头最小;主殿相连的两个部分的加速度相差较多,屋面和屋身的连接节点应成为日后保国寺大殿的保护重点;时程风振系数变化与规范风振系数的变化规律不同是因为结构横向刚度分布不均匀;时程风振系数是规范风振系数的1.2~1.4倍,这是由于按照规范计算风振系数的过程中只考虑了第一阶振型的影响而忽略其他所有振型的结果;规范风振系数的计算只适用于形状、质量沿高度不变的高耸结构,不适用于类似本研究中的低矮木构传统房屋结构。
简介:髹漆丝织物水解老化性能的测试研究,旨在了解髹漆丝织品抗老化的能力,为出土髹漆丝织品的起取、保存和展示提供科学的依据。以精制纯漆和加入15%桐油的桐油漆分别对丝织物进行髹涂整理,并对整理后的试样进行加速碱性水解老化处理。测试表明,纯漆试样和桐油漆试样的强度和伸长性能下降迅速。老化初期与丝绸降幅相近,随着老化延续,降幅大于丝绸,桐油漆试样降幅最大。漆膜在碱性水解老化中发生开裂,对蚕丝没有保护和加固作用。桐油漆膜受碱液损伤尤为严重。老化导致蚕丝结晶度下降,脆化的漆膜和老化蚕丝结合,强度和伸长性反而不如老化丝绸。检测表明,髹涂纯生漆和桐油漆的丝织物耐碱性水解老化的能力均很差,逊于未髹漆的丝织物。相比之下,桐油漆试样尤其差。