活性生物泥诱导碳酸钙修复仿真文物砖可行性研究

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作者 杨阳 张程 +5 位作者 何想 张建伟 陈育民 叶琳 武发思 张涵 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1777-1787,共11页

活性生物泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial-induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)技术生成,由碳酸钙和嵌入其中的脲酶菌组成的具备脲酶活性的泥状混合物。提出了活性生物泥修复破损文物砖的方法,开展了仿真文物砖... 活性生物泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial-induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)技术生成,由碳酸钙和嵌入其中的脲酶菌组成的具备脲酶活性的泥状混合物。提出了活性生物泥修复破损文物砖的方法,开展了仿真文物砖缺口修复的室内试验和PFC^(2D)数值模拟,研究了修复砖块的力学响应和微观结构,评估了该方法的可行性,并对修复机制和受荷破裂机制进行了分析。结果表明:活性生物泥能够对缺口仿真文物砖进行有效修复,其修复效果受养护时间和缺口深度影响。养护时间越长,缺口深度越浅,修复后试样的抗弯强度越高。修复后缺口处碳酸钙的结构分析表明:浸泡养护后的活性生物泥可形成外层和内层碳酸钙,外层碳酸钙以大小10~25μm菱形颗粒为主,而内层以5μm左右的球型颗粒为主,形成两层碳酸钙结构的原因可能由于扩散至活性生物泥内外层的钙离子和尿素浓度差异引起的。养护1、3、5 d后外层碳酸钙厚度分别为2~2.5、3~4、4~5 mm。PFC^(2D)数值试验显示内层碳酸钙的细观力学参数约为外层的0.1倍。试验和数值模拟均表明修复后仿真砖的抗弯强度增长主要由外层碳酸钙贡献。PFC^(2D)数值模拟进一步显示,修复仿真砖受弯折荷载时,裂缝从内层碳酸钙开始并逐渐扩展至整个碳酸钙层和未损伤砖体。研究不仅拓展了微生物加固技术的应用范围,也为文物砖修复提供了新的思路。 展开更多

关键词 活性生物泥 文物砖 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP) 碳酸钙 脲酶菌

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不可移动石质文物岩石理化性质研究——以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为例 被引量：7

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作者 杨阳 刘汉龙 +6 位作者 张良帅 刘海军 熊华山 叶琳 王鲁琦 韩绍康 仉文岗 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-8,共8页

以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为工程背景,通过开展野外勘测及岩石试样的理化性质测试,提出一种针对不可移动石质文物的理化性质研究方法,即跨尺度分析方法。室内试验采用宏观试验及微观试验,宏观试验包括三轴试验和直剪试验,微观试验... 以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为工程背景,通过开展野外勘测及岩石试样的理化性质测试,提出一种针对不可移动石质文物的理化性质研究方法,即跨尺度分析方法。室内试验采用宏观试验及微观试验,宏观试验包括三轴试验和直剪试验,微观试验包括扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析。采用宏观试验测得样品的基本力学参数;通过电镜分析可知,试样为标准的砂岩,孔隙率较大,表明其对水的敏感性较高,在长期干湿循环作用下,其强度会随着时间的推移而降低,即典型的水岩相互作用;XRD衍射试验表明,由于砂岩中黏土矿物含量较高,故其水理性质较差,抗风化能力较弱,这是导致其风化的主要原因。地质雷达勘测及辅助声波探测表明,在有效保护文物的前提下,可以采用该方法对文物进行宏观和微观的跨尺度科学分析。 展开更多

关键词 无损检测 跨尺度分析 石质文物 摩崖造像 理化性质分析

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三维激光扫描在喀斯特洞穴熬硝遗址测绘中的应用——以重庆南川金佛洞为例

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作者 杨平恒 徐进 +2 位作者 李思远 林家元 郑延理 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期132-142,共11页

由于受喀斯特洞穴无光和复杂地形的限制,洞内古代熬硝遗址的保护和研究面临着许多挑战,其中一个重要问题是如何准确测绘记录和描述这些遗址的特征与结构。三维激光扫描技术能够做到全方面、高精度地数据采集与分析,为洞穴熬硝遗址的保... 由于受喀斯特洞穴无光和复杂地形的限制,洞内古代熬硝遗址的保护和研究面临着许多挑战,其中一个重要问题是如何准确测绘记录和描述这些遗址的特征与结构。三维激光扫描技术能够做到全方面、高精度地数据采集与分析,为洞穴熬硝遗址的保护与研究提供了有力的支持。运用三维激光扫描技术对重庆市南川区金佛洞洞穴熬硝遗址中具有代表性的5处淋溶系统、2处蒸煮系统、2处硝土残渣堆积、2处石床等功能区进行测量,记录遗址规模,获取空间信息,并构建了遗址的三维模型,高效地定量记录和呈现洞穴熬硝遗址的结构和特征。对于洞穴熬硝遗址数据的记录与可视化,三维激光扫描技术展现出了快速、高效、精确的特点,充分满足了洞穴熬硝遗址测量的需求。 展开更多

关键词 三维激光扫描 洞穴熬硝遗址 点云处理 金佛洞

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潮湿环境砖石文物本体病害分析及保护技术研究进展 被引量：1

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作者 刘远坚 韩绍康 +2 位作者 张程 仉文岗 杨阳 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期120-137,共18页

文中对潮湿环境砖石质文物的保护研究现状、基本特征、病害形成机理和保护方法等方面进行了总结及评述,潮湿环境砖石质文物从预防到修复,再到妥善保存,每一步都涉及到岩土工程、材料科学及微生物工程等多学科交叉,需进一步探索修复材料... 文中对潮湿环境砖石质文物的保护研究现状、基本特征、病害形成机理和保护方法等方面进行了总结及评述,潮湿环境砖石质文物从预防到修复,再到妥善保存,每一步都涉及到岩土工程、材料科学及微生物工程等多学科交叉,需进一步探索修复材料的优选、检测技术的更新和修复手段的优化等,并对病害分析和保护措施流程规范化,为相关文物工作提供一定的参考。 展开更多

关键词 砖石文物 病害机理 潮湿环境 微生物加固 文物保护

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融合图像分割与风格迁移的文物数字拓片技术探索

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作者 吴广 王云香 +1 位作者 刘礼 杨平恒 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期224-235,共12页

随着文化遗产数字化需求的不断增长,传统手工拓片技术因存在潜在风险、操作复杂以及保存不便等问题,已难以满足现代文物保护与展示的高标准要求。全新数字拓片技术凭借其高效、安全的特性,在文化遗产保护领域展现出显著的应用价值,为文... 随着文化遗产数字化需求的不断增长,传统手工拓片技术因存在潜在风险、操作复杂以及保存不便等问题,已难以满足现代文物保护与展示的高标准要求。全新数字拓片技术凭借其高效、安全的特性,在文化遗产保护领域展现出显著的应用价值,为文物信息的数字化呈现提供了全新路径。为提升数字拓片的生成质量与效率,提出了一种基于图像分割与风格迁移的创新方法。该方法通过结合Segment Anything Model(SAM)的精准图像分割技术和基于深度学习的文物数字拓片风格迁移网络,实现了文物内容与拓片风格的高度融合。具体而言,SAM模型凭借其强大的泛化能力和Prompt-based交互式分割能力,能够快速准确地分割出文物图像中的目标对象。在文物数字拓片风格迁移方面,采用基于深度学习的卷积神经网络(CNN)架构,通过训练神经网络学习特定拓片风格的特征,将这些特征应用到目标图像上,从而生成具有类似风格的数字拓片图像。技术架构采用编码器-解码器设计,并引入拓片风格注意力模块,同时利用细节保留损失函数优化模型训练,确保生成的数字拓片既能保留文物的细节特征,又能精准再现传统拓片的风格特质。实验结果表明,该技术显著提高了自动化水平,能够快速生成高质量的数字拓片。与传统图像处理和三维重构技术相比,该方法无接触式操作避免了对文物的物理损害,同时在细节保留和风格一致性方面取得良好平衡,具有大规模应用的潜力,并降低了总体成本。 展开更多

关键词 数字拓片技术 文化遗产保护 图像分割 风格迁移

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重庆三峡地区考古出土铁器的脱盐保护 被引量：2

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作者 顾来沅 叶琳 吕国琼 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期76-82,共7页

针对重庆三峡地区考古出土的一批汉代铁器,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,分析了该批铁器的锈蚀产物形貌和成分,并采用氯离子选择电极对铁器在去离子水和添加0.5 mol/LNaOH的去离子水溶液中的脱盐过程进行了动态监测。结果表明:该... 针对重庆三峡地区考古出土的一批汉代铁器,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,分析了该批铁器的锈蚀产物形貌和成分,并采用氯离子选择电极对铁器在去离子水和添加0.5 mol/LNaOH的去离子水溶液中的脱盐过程进行了动态监测。结果表明:该批铁器锈蚀产物主要由α-FeOOH、Fe_(3)O_(4)、SiO_(2)和NaAlSi_(3)O_(8)等组成,部分铁器含有少量氯元素;在去离子水和含0.5 mol/L NaOH去离子水溶液中,浸泡约150 h后溶液中的氯离子含量随时间的继续延长无明显变化,基本低于2 mg/L,脱盐周期远远低于其他含氯量高的铁器(海洋出土铁器)。 展开更多

关键词 铁器保护 锈蚀 脱盐 动态监测

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潮湿环境下露天石质文物盐致劣化机理 被引量：1

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作者 张良帅 王柔 +6 位作者 贾一鸣 陈家昌 崔新战 叶琳 刘远坚 杨阳 牛英彬 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期86-98,共13页

为研究可溶盐侵蚀导致的潮湿环境下露天石窟寺的劣化机理。以重庆石佛寺遗址摩崖造像为研究对象,采用扫描电子显微镜及能谱仪、X射线衍射分析仪、X射线荧光分析仪、离子色谱分析仪、红外热成像仪等多重分析手段对石佛寺遗址摩崖造像表... 为研究可溶盐侵蚀导致的潮湿环境下露天石窟寺的劣化机理。以重庆石佛寺遗址摩崖造像为研究对象,采用扫描电子显微镜及能谱仪、X射线衍射分析仪、X射线荧光分析仪、离子色谱分析仪、红外热成像仪等多重分析手段对石佛寺遗址摩崖造像表面病害及劣化产物进行科学分析与表征,厘清了可溶盐主要的种类与来源。在分析数据的基础上,结合石质文物本体构成与环境变化综合分析,探讨了潮湿环境下石质文物中可溶盐的作用模式,为石质文物保护提供了科学依据。 展开更多

关键词 潮湿环境 露天 石质文物 可溶盐 劣化 侵蚀

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出土破损陶器文物活性生物泥粘接修复技术 被引量：5

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作者 刘汉龙 张涵 +5 位作者 叶琳 杨阳 张良帅 韩绍康 肖杨 成亮 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第1期225-226,共2页

陶器的发明是人类文明进程的里程碑,陶器充分展现了古代的社会活动、宗教信仰、风土人情和艺术文化等,成为后人研究古代文化、艺术、政治、经济等方面的重要依据和珍贵资料。然而,出土陶器多已呈破碎、酥粉状态,为了挽救珍贵的陶器遗产... 陶器的发明是人类文明进程的里程碑,陶器充分展现了古代的社会活动、宗教信仰、风土人情和艺术文化等,成为后人研究古代文化、艺术、政治、经济等方面的重要依据和珍贵资料。然而,出土陶器多已呈破碎、酥粉状态,为了挽救珍贵的陶器遗产,考古出土的破碎陶器需要经过清洁表面污染物、粘接断裂碎片、补全修复完善形制等技术流程来复原陶器形制的直观历史信息。 展开更多

关键词 粘接修复 出土陶器 活性生物 人类文明进程 技术流程 考古出土 宗教信仰

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文物中常见可溶盐精确鉴别方法 被引量：2

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作者 赵文华 韩向娜 +1 位作者 叶琳 白九江 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3826-3831,共6页

盐害是多孔材质文物中较普遍、较严重的病害。可溶盐在复杂的水盐活动中会持续对文物本体造成破坏。精确鉴别文物中可溶盐的种类是研究文物盐害机理、开展盐害治理、设计开发相应的文物保护材料的必要前提。为此,建立了一套文物中可溶... 盐害是多孔材质文物中较普遍、较严重的病害。可溶盐在复杂的水盐活动中会持续对文物本体造成破坏。精确鉴别文物中可溶盐的种类是研究文物盐害机理、开展盐害治理、设计开发相应的文物保护材料的必要前提。为此,建立了一套文物中可溶盐提取和鉴定的操作流程,通过离子色谱(IC)、光学显微镜、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)等多种技术方法的优化组合,实现对文物中常见可溶盐的精确鉴别。研究表明,NaCl可通过IC(浸出液中含有Na^(+)、Cl^(-))、显微观察(立方晶体)以及SEM-EDS(主要含有Na、Cl元素)进行鉴别;CaCl_(2)可通过IC(Ca^(2+)、Cl^(-))以及SEM-EDS(Ca、Cl元素)进行鉴别;Na_(2)SO_(4)可通过IC(Na^(+)、SO_(4)^(2-))、显微观察(丛状或团簇状晶体)、FTIR(主峰1 134、637、615cm^(-1))、Raman(主峰993cm^(-1))以及SEM-EDS(Na、S、O元素)进行鉴别;CaSO4可通过IC(Ca2+、SO_(4)^(2-))、显微观察(六棱柱状、针状或棒状晶体)、FTIR(1 144、668、603cm^(-1))、Raman(1 017cm^(-1))以及SEM-EDS(Ca、S、O元素)进行鉴别;NaNO_(3)可通过IC(Na^(+)、NO_(3)^(-))、FTIR(1 379、1 353和837cm^(-1))、Raman(1 071cm^(-1))以及SEM-EDS(Na、N、O元素)进行鉴别;Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O可通过IC(Ca^(2+)、NO_(3)^(-))、FTIR(1 437、1 367、1 047cm^(-1))、Raman(1 059cm^(-1))以及SEM-EDS(Ca、N、O元素)进行鉴别。另外,通过显微形貌观察可直接鉴别出立方块状的NaCl,丛状、团簇状或薄片状的Na_(2)SO_(4),以及六棱柱状、针状或棒状的CaSO_(4)。CaCl_(2)、NaNO3、Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O具有强吸湿性,暴露在室温下有快速潮解现象,据此可判断结晶盐中是否含有强潮解盐。该鉴别技术组合使用常见仪器设备,成本较低,简单易操作,结果可靠,可用于不同材质文物中可溶盐的精确鉴定,具有较好的应用推广前景。 展开更多

关键词 文物保护 盐害 可溶盐 分析鉴定

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重庆丰都关田沟旧石器地点调查简报

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作者 高磊(执笔/绘图) 孙治刚 刘娜(绘图) 《文博》 北大核心 2023年第6期3-10,共8页

2021年6月,重庆市文物考古研究院在丰都关田沟调查时发现一处旧石器地点,共采集石制品59件,类型包括石核、石片、工具、断块,其中工具主要有刮削器、砍砸器、尖状器、凹缺器、手镐和石锤等,石制品面貌和技术显示出南方砾石主工业的鲜明... 2021年6月,重庆市文物考古研究院在丰都关田沟调查时发现一处旧石器地点,共采集石制品59件,类型包括石核、石片、工具、断块,其中工具主要有刮削器、砍砸器、尖状器、凹缺器、手镐和石锤等,石制品面貌和技术显示出南方砾石主工业的鲜明特点。通过阶地比对和石器工业面貌对比分析,认为关田沟旧石器地点的石制品年代属于旧石器时代中期。该地点的发现丰富了重庆三峡库区旧石器考古材料,对于认识三峡地区石器技术的演进以及人类适应行为等具有重要意义。 展开更多

关键词 重庆 关田沟 旧石器 旧石器时代中期

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试论重庆地区旷野与洞穴遗址的旧石器工业

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作者 高磊 《文博》 北大核心 2022年第4期31-37,共7页

重庆地区是古人类起源与演化的重要区域之一。通过对重庆地区的石器工业进行系统梳理,发现该地区旧石器工业可以分为两大系统:一是以河流阶地遗址为代表的旷野遗址工业系统,一是以洞穴遗址为代表的穴居遗址工业系统。两个系统在原料制... 重庆地区是古人类起源与演化的重要区域之一。通过对重庆地区的石器工业进行系统梳理,发现该地区旧石器工业可以分为两大系统:一是以河流阶地遗址为代表的旷野遗址工业系统,一是以洞穴遗址为代表的穴居遗址工业系统。两个系统在原料制备与利用、石器组合与特征、剥片策略与技术、石器毛坯与加工技术等方面存在着较大的区别。通过对两个系统的比较研究,揭示古人类对不同栖居环境的适应行为,探讨背后的成因与动力。 展开更多

关键词 重庆 石器工业 适应行为

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重庆奉节康乐镇土寨子墓地发掘简报

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作者 范鹏 文朝安(绘图) +5 位作者 秦波(绘图) 赵国成(绘图) 陈芙蓉(绘图) 王铭(照相) 孙治刚 张勇 《文博》 2025年第4期3-13,共11页

2020年11月至2021年1月,重庆市文物考古研究院与奉节县文物保护管理中心联合对重庆市奉节县土寨子墓地进行了抢救性发掘,共清理东汉中晚期墓葬12座。其中,砖室墓11座、石室墓1座,均为带甬道的单室墓,随葬品基本组合为釜、灶、罐、钵、... 2020年11月至2021年1月,重庆市文物考古研究院与奉节县文物保护管理中心联合对重庆市奉节县土寨子墓地进行了抢救性发掘,共清理东汉中晚期墓葬12座。其中,砖室墓11座、石室墓1座,均为带甬道的单室墓,随葬品基本组合为釜、灶、罐、钵、壶及各类陶俑,在墓葬形制和器物组合上与三峡地区的同时期墓葬较为一致。土寨子墓地是在奉节境内高海拔地区首次发现的规划有序、排列整齐的汉代墓地,对汉代人地关系的研究有着重要意义。 展开更多

关键词 土寨子墓地 东汉中晚期 砖室墓 石室墓

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