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(中国地质大学(武汉) 工程学院，武汉 430074)

克孜尔石窟砂岩PS加固抗冻融试验

王磊，严绍军，陈嘉琦，窦彦，叶梦杰

(中国地质大学(武汉) 工程学院，武汉 430074)

室内试验循环冻融条件下，对克孜尔石窟的砂岩加入不同质量百分比和不同浓度的PS(Potassium Silicate,硅酸钾)溶液进行加固，测量冻融后砂岩试样的质量、体积、波速以及抗压强度，得出PS溶液的较优加固浓度以及质量百分比。结果表明：质量百分比为25%的PS溶液加固效果最好。其原因是质量百分比过低会导致砂岩黏聚力不够;当百分比过高，颗粒之间将不能直接接触，摩擦力降低，黏聚力较差。PS溶液浓度为20%时，其质量、体积、波速和抗压强度损失率最小，浓度越高,加固效果越强。

克孜尔石窟砂岩;PS溶液浓度；质量百分比；循环冻融；抗压强度

1 研究背景

克孜尔石窟位于新疆拜城县克孜尔乡东南7 km的木扎提河(渭干河)北岸河流阶地陡崖之上，开凿于东汉末期，整个石窟含有洞窟236个，洞窟内壁画精美，是丝绸之路上一颗璀璨的明珠。一千多年以来，在自然界各种营力的作用下，克孜尔石窟产生了岩体开裂、失稳、风化、崩塌、渗水以及盐碱等多种病害，其中风化是克孜尔石窟目前面临的最为严重的问题之一。石窟所处的新疆地区昼夜温差大，最大可达到39 ℃，石窟岩体承受的冻融循环引起的物理风化对石窟岩体稳定性、文物的完整性产生的不利影响非常严重，因此，利用室内试验研究循环冻融条件下PS溶液(特定模数硅酸钾溶液,广泛应用于土遗迹保护加固工程)加固克孜尔石窟砂岩的机理，对石窟岩体稳定性评价和保护具有重要的意义。……