敦煌莫高窟圍巖吸水特性及其影響因素分析

摘要： 為了研究敦煌莫高窟典型圍巖吸水特性及其關(guān)鍵影響因素,本文利用自主研發(fā)的巖石水理作用智能測(cè)試系統(tǒng),對(duì)從敦煌莫高窟采集的3種不同巖性的巖石樣品進(jìn)行了無水壓條件下的液態(tài)水吸附實(shí)驗(yàn)。依據(jù)吸水實(shí)驗(yàn)獲得的3種圍巖樣品吸水隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化曲線,分析比較了不同種類巖石樣品的吸水特性,建立了其吸水過程函數(shù)。同時(shí),通過X射線衍射實(shí)驗(yàn)、電子顯微鏡掃描實(shí)驗(yàn)和壓汞實(shí)驗(yàn),分別獲得了巖石樣品的礦物成分及含量,微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征和孔隙率等重要物理性質(zhì)參數(shù),綜合分析討論了黏土礦物及微觀孔隙結(jié)構(gòu)這兩大重要因素對(duì)莫高窟3種典型巖石樣品吸水特性的影響。研究結(jié)果表明,莫高窟3種圍巖樣品吸水動(dòng)態(tài)變化的總體趨勢(shì)有相似性,均表現(xiàn)為減速吸水過程,并可以用負(fù)指數(shù)函數(shù)進(jìn)行擬合。3種巖樣吸水能力差異顯著,按大小排序依次為:黑砂巖>泥巖>粉砂巖。對(duì)于此次研究的3種不同巖性的莫高窟圍巖樣品而言,黏土礦物(主要是伊利石)的含量不是制約其吸水性的主要因素,決定其吸水量大小、吸水速率快慢的主要因素是巖石樣品的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征尤其是孔隙率的大小。 （共8頁）