盐分对夯土材料的劣化机理与性能的影响试验研究

摘要

福建土楼地处我国东南沿海地区，这些历史悠久的夯土结构经过长期的环境变化下，导致土体发育各种病害，其主要原因在于夯土墙土体材料发生种种劣化，造成结构对外界的破坏能力下降。富足的降雨加上阳光照射，如此的干湿作用，加剧了土的盐渍化，盐渍劣化是土遗址中典型的工程地质问题之一。因此，加强盐分对土楼夯土材料的影响研究，为预防土楼结构发生更大的变形破坏具有科学的指导依据。本文在对福建永定县多个土楼群体进行实地调研后，观察其夯土墙体的破坏形式，并采集已拆除的土楼夯土墙体土块回来，按照原墙体的上中下位置进行分类，进行盐分测试，在此基础上对脱盐土选择合理的盐分含量、类别制备试块开展含盐遗址土劣化试验，为土楼保护研究提供一定的参考价值，同时也为相似土遗址文物保护工作提供具有针对性的、有效的理论依据。
　　通过化学实验，将原土楼土块的可溶性盐分的离子含量测出，再通过由此而确定的盐分类型和含量，来判断土体的盐渍化情况，将此作为盐碱土分类和运用改良的依据，制备出与原土块盐分含量相似的含NaCl、Na2SO4、CaCl2及复合盐（Na2SO4+CaCl2）的土块试样，并将其含量按梯度递增。在干湿循环后进行抗压强度试验及抗剪强度试验，较为直观地认识不同盐分类别、盐分含量对土楼夯土材料的盐渍劣化程度。通过土工试验测得夯土材料试块物理性能的数项指标，能有助于分析夯土试块的特性。
　　盐分试验结果表明，土楼原土块的可溶性盐分含量分布在0-2%之间，墙体底部及门窗含盐量相对于墙体顶部有明显增加，所测出Ca2+、Na+、Cl-及 SO42-为主要离子含量。强度试验结果表明，在土体盐渍劣化后，随着含盐量的增多，试样的粘聚力及抗压强度逐渐减小、内摩擦角则呈现出现增长后减小的变化规律；在相同盐分含量的夯土试块中，含有Na2SO4盐分的试块比NaCl盐分的试块劣化程度更为严重，所表现出的力学性能也有所降低；含有Na2SO4盐分的试块所得到的粘聚力相比于含有CaCl2盐分较大，而内摩擦角的情况则是相反的；掺入复合盐分（Na2SO4+CaCl2）的土块试样，抗压强度先是强于两种单盐，随着盐分含量的增加，强度骤降低于两种单盐，粘聚力也随之下降，并且表面伴随着晶体地析出。利用回归分析方法，分析盐渍劣化后的土体强度参数与盐分含量和种类之间的相关性，得出具有一定价值的模型。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 研究背景

1.3 研究依据及意义

1.4 国内外研究概况

1.5 本文研究的主要内容

第2章 土楼实地调研与分析

2.1 概述

2.2 土楼实地调研

2.3 调研地气候环境

2.4 夯土墙体的病害

2.5 本章小结

第3章 夯土材料盐分测定与力学实验

3.1 夯土材料盐分测定

3.2 夯土材料物理性能分析

3.3 本章小结

第4章 含盐夯土试块强度试验

4.1 夯土试块的制备和试验方法

4.2 强度试验原理、设备和方法

4.3 试验结果及分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望与不足

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果