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毛细水干湿循环作用下土遗址的强度特性与孔隙分布特征 被引量：31
1
作者 任克彬 王博 +1 位作者 李新明 尹松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期962-970,共9页
集中降雨及地下水位波动引起的毛细水作用是诱发中原地区粉土类遗址掏蚀、滑塌等病害的重要因素。为研究毛细水作用下其强度特性的劣化规律,以新密古城寨遗址粉土为研究对象,对自制土柱进行多次干湿循环后,取样进行固结排水剪切试验以... 集中降雨及地下水位波动引起的毛细水作用是诱发中原地区粉土类遗址掏蚀、滑塌等病害的重要因素。为研究毛细水作用下其强度特性的劣化规律,以新密古城寨遗址粉土为研究对象,对自制土柱进行多次干湿循环后,取样进行固结排水剪切试验以研究其抗剪强度特性,并对部分土样进行核磁共振和扫描电镜测试以研究其微观结构特征。探讨后者与抗剪强度特性之间的关系。宏观试验结果表明,干湿循环作用对粉土应力-应变关系曲线形态的影响规律与围压相关;强度及黏聚力在首次干湿循环后增大,随后逐渐减小并趋于稳定,稳定值均低于原土样,而内摩擦角衰减幅度较小。因此,对于土遗址毛细水影响区域,建议采用干湿循环稳定后的力学参数进行相关计算。结合核磁共振及扫描电镜试验结果,发现造成粉土强度及黏聚力随干湿循环次数增加呈先强化后衰减变化规律的主要原因是,土的中孔孔隙体积先降低后缓慢增大,小孔孔隙体积逐渐增大,二者的调整作用致使土的总孔隙体积先减小后逐渐增大直至稳定。分析认为,粉土强度特性的干湿循环效应与黏粒"网架"1次干湿循环后的均匀收缩及后续循环中的破坏有关。 展开更多
关键词 土遗址 干湿循环 土柱 强度特性 核磁共振
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石灰偏高岭土改良粉砂土强度特性与微观机理 被引量：23
2
作者 李新明 路广远 +2 位作者 张浩扬 尹松 任克彬 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期648-655,共8页
以河南地区典型粉砂土为研究对象,制备不同石灰及偏高岭土掺量下的改良粉砂土试样,对其进行了无侧限抗压强度试验、扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)测试,并与水硬性石灰改良粉砂土进行对比分析.结果表明:随着偏高岭土掺量的增加,改良粉... 以河南地区典型粉砂土为研究对象,制备不同石灰及偏高岭土掺量下的改良粉砂土试样,对其进行了无侧限抗压强度试验、扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)测试,并与水硬性石灰改良粉砂土进行对比分析.结果表明:随着偏高岭土掺量的增加,改良粉砂土破坏应变增大,无侧限抗压强度提高,但强度增长率呈现先增加后减小的规律,并在偏高岭土掺量为4%时达到峰值;当养护龄期从7 d增至28 d时,石灰偏高岭土改良粉砂土的强度增长率明显高于石灰改良粉砂土.采用6%石灰+4%偏高岭土、8%石灰+4%偏高岭土可分别有效替代8%、10%的水硬性石灰;偏高岭土掺入后形成的水化产物可联结土颗粒并填充于孔隙,使改良粉砂土微观结构更加密实,具有一定的水硬性. 展开更多
关键词 土遗址 石灰偏高岭土 水硬性石灰 强度特性 微观机理
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石灰-偏高岭土改良遗址土强度劣化特性的冻融循环效应 被引量：7
3
作者 李新明 张浩扬 +3 位作者 武迪 郭砚睿 任克彬 谈云志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1593-1603,共11页
中原地区处于季冻区,周期性冻结与融化对遗址土体结构有显著影响。为探究石灰偏高岭土(L-MK)在抗冻融循环方面替代天然水硬性石灰(NHL)用于土遗址修复工作的可行性,以石灰、偏高岭土和遗址土为主要原料,对经历不同冻融循环次数的L-MK改... 中原地区处于季冻区,周期性冻结与融化对遗址土体结构有显著影响。为探究石灰偏高岭土(L-MK)在抗冻融循环方面替代天然水硬性石灰(NHL)用于土遗址修复工作的可行性,以石灰、偏高岭土和遗址土为主要原料,对经历不同冻融循环次数的L-MK改良土试样分别进行质量损失测试、无侧限抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,系统研究其强度特性的冻融循环效应;并取部分试样进行X射线衍射(XRD)、热重(TG)、电镜扫描(SEM)等微观试验,揭示L-MK改良土强度劣化规律的内在机制。结果表明:试验配合比下,L-MK改良土的抗冻性能优于NHL改良土,偏高岭土掺量的增加有助于提高L-MK改良土强度;随着冻融循环次数的增加,L-MK改良土应力-应变曲线的应变软化特征呈减弱趋势,无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度单调衰减,但经历30次冻融循环后L-MK改良土无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度分别高于NHL改良土3.79倍和1.16倍以上。这与L-MK及NHL改良土生成的水化产物(CSH和C_(4)AH_(13)等)受冻融循环的影响规律基本一致。 展开更多
关键词 土遗址 冻融循环 石灰偏高岭土 水硬性石灰 微观结构
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酸环境下石灰-偏高岭土改性遗址土的强度及色差分析 被引量：2
4
作者 李新明 武迪 +2 位作者 张浩扬 尹松 任克彬 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期783-791,共9页
采用X射线衍射、热重分析、扫描电镜观测、色差分析和强度性能测试等方法,研究了酸环境下石灰-偏高岭土(L-MK)及天然水硬性石灰(NHL)改性遗址土强度与色差的变化规律,并探讨了其微观机制.结果表明:随着酸环境下干湿循环次数的增加,L-MK... 采用X射线衍射、热重分析、扫描电镜观测、色差分析和强度性能测试等方法,研究了酸环境下石灰-偏高岭土(L-MK)及天然水硬性石灰(NHL)改性遗址土强度与色差的变化规律,并探讨了其微观机制.结果表明:随着酸环境下干湿循环次数的增加,L-MK改性遗址土强度先增后减,而NHL改性遗址土则单调递减,且经历20次干湿循环后L-MK改性遗址土强度为NHL改性遗址土强度的1.6倍以上;与原样遗址土相比,8%偏高岭土掺量下L-MK改性遗址土色差最小,且小于8%及10%NHL改性遗址土,L-MK与NHL改性遗址土强度变化规律的差异性与水化产物水化硅酸钙(CSH)的稳定性及CaSO_(4)·2H_(2)O等膨胀性物质的生成量有关,采用L-MK替代NHL应用于土遗址修复领域是可行的. 展开更多
关键词 土遗址 石灰-偏高岭土 天然水硬性石灰 酸环境 干湿循环
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粉砂土抗剪强度黏粒含量效应 被引量：7
5
作者 任克彬 郑文举 +2 位作者 刘彭彭 李新明 尹松 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第17期7286-7292,共7页
为分析黏粒含量对遗址土抗剪强度特性的影响规律及其形成机理,以遗址粉砂土为研究对象,用常规直剪仪开展不同黏粒含量的慢剪试验,并对部分土样进行微观试验。直剪试验结果表明,黏粒含量从0增至25%的过程中,抗剪强度显著提高,黏聚力呈两... 为分析黏粒含量对遗址土抗剪强度特性的影响规律及其形成机理,以遗址粉砂土为研究对象,用常规直剪仪开展不同黏粒含量的慢剪试验,并对部分土样进行微观试验。直剪试验结果表明,黏粒含量从0增至25%的过程中,抗剪强度显著提高,黏聚力呈两段折线型增长(拐点位于黏粒含量10%处)特征,高、低应力段的差值逐渐减小直至基本相同,而内摩擦角则随黏粒含量增加而减小;在试验干密度和黏粒含量范围内,粉砂土按照规范法拟合所得低应力段的抗剪强度大于实测值,用于土遗址稳定性等分析时偏于不安全。结合扫描电镜试验结果,认为造成土样黏聚力随黏粒含量呈折线型变化的主要原因是,当黏粒含量大于10%后,遗址土土性从“类砂土”向“类黏土”转变,受力骨架由砂颗粒向“黏粒网架”过渡。 展开更多
关键词 粉砂土 黏粒含量 应力条件 抗剪强度 土遗址
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应用热裂解气相色谱质谱技术对六种蛋白质类胶结材料的分析与鉴别 被引量：4
6
作者 付迎春 黄亚珍 +4 位作者 宗树 蒋建荣 王安坤 肖博 魏书亚 《文物保护与考古科学》 北大核心 2022年第5期22-31,共10页
利用在线甲基化水解-裂解气相色谱质谱(THM-Py-GC/MS)技术对古代壁画、彩绘等文物中常用的骨胶、皮胶、鱼鳔胶、蛋清、蛋黄和猪血等六种蛋白质类胶结材料进行分析,采用盖蒂保护研究所开发的RAdICAL系统对谱图进行解析,总结了每类材料的... 利用在线甲基化水解-裂解气相色谱质谱(THM-Py-GC/MS)技术对古代壁画、彩绘等文物中常用的骨胶、皮胶、鱼鳔胶、蛋清、蛋黄和猪血等六种蛋白质类胶结材料进行分析,采用盖蒂保护研究所开发的RAdICAL系统对谱图进行解析,总结了每类材料的特征裂解产物。研究表明,吡咯类化合物,特别是吡咯、二吡咯二酮和哌嗪二酮类化合物可以作为骨胶和皮胶的识别组分,鱼鳔胶的识别组分除了上述吡咯类化合物之外,还包括胆固醇类化合物。吲哚类、血/蛋清标记物、磷酸三甲酯、脯氨酸类化合物是蛋清的识别组分。除了含有蛋清的4种识别成分之外,猪血的识别成分还包括胆固醇类化合物。蛋黄的识别组分是磷酸三甲酯、蛋黄标记物和胆固醇类化合物。最后利用主成分分析法(PCA)对福建省泉州市安海县龙山寺千手观音佛像上脱落的膜状残片的数据和六种蛋白质类胶结材料的数据进行解读,确定了膜状残片的蛋白质类有机材料为动物胶(骨胶或皮胶)和蛋清,证明PCA是一种有效的降维和可视化方法。本研究利用PCA技术对THM-Py-GC/MS数据进行分析解读,且结果可信,为之后该技术的发展提供新的契机。 展开更多
关键词 热裂解气相色谱质谱 蛋白质 胶结材料 动物胶 骨胶 皮胶 鱼鳔胶 猪血 蛋清 蛋黄
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不同含水率下石灰-偏高岭土改良遗址土宏微观特性的冻融循环效应
7
作者 李新明 何永飞 +3 位作者 谈云志 任克彬 张先伟 尹松 《岩土力学》 2025年第9期2894-2906,共13页
土遗址根部的掏蚀程度往往随高度不同而变化,这与遗址土含水率随高度不同而变化有关。研究了冻融循环对不同含水率(0~3%、0~6%、0~9%、0~12%)范围下石灰-偏高岭土(lime-metakaolin,简称L-MK)改良遗址土表观形貌、质量损失、无侧限抗压... 土遗址根部的掏蚀程度往往随高度不同而变化,这与遗址土含水率随高度不同而变化有关。研究了冻融循环对不同含水率(0~3%、0~6%、0~9%、0~12%)范围下石灰-偏高岭土(lime-metakaolin,简称L-MK)改良遗址土表观形貌、质量损失、无侧限抗压强度、色差、物相成分与微观结构的影响,所有试验均以天然水硬性石灰(natural hydraulic lime,简称NHL)改良遗址土作为对照。结果表明,L-MK及NHL改良土试样表面劣化程度和质量损失均与冻融循环次数和含水率梯度呈正比。含水率梯度对L-MK改良土试样抗压强度的影响存在阈值:含水率变化范围为0~3%的试样抗压强度与冻融循环次数成正比,但随含水率梯度增加,试样抗压强度与冻融循环次数成反比,且在首次冻融循环时强度下降最为显著。在土遗址修复工程中,尤其应注意冻融循环初期、高含水率位置土体的加固与监测;微观试验结果表明:随着含水率梯度增加,改良土微观结构在冻融侵蚀后具有明显的孔隙发育特征,水化硅酸钙(calcium silicate hydrate,简称CSH)及水化铝酸钙(calcium aluminate hydrate,简称CAH)等水化产物含量明显减少。NHL改良土颜色差异在可识别阶段,L-MK改良土颜色差异在轻微或可察觉阶段,L-MK改良土满足土遗址修复要求。 展开更多
关键词 土遗址 石灰-偏高岭土 含水率 冻融循环
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