我国古代夯土建筑遗址灰土材料的初步研究

作     者：水碧纹 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙满利;王旭东

授予年度：2012年

学科分类：0601[历史学-考古学] 060107[历史学-文化遗产与博物馆] 06[历史学] 060109[历史学-专门考古] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：古代夯土建筑 灰土 定性定量分析 理化性能 

摘      要：夯土建筑属于生土建筑的范畴,在我国古代有着广泛的应用和分布。古代夯土建筑的营造,包括建筑环境的选择,建筑材料的筛选与加工,建造工艺的改良与改进等方面,都蕴含着大量先民的智慧。灰土材料在我国新石器时代晚期就有应用,后来随着石灰生产技术的不断提高,灰土材料在建筑上的应用也逐渐广泛起来,除了作为胶结材料外,也直接用于夯土的夯筑。本论文在前期调查工作的基础上,通过基础土工试验和一些现代分析技术,主要完成了以下方面的工作： 1.用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对各遗址夯土进行定性定量分析,发现统万城夯土中有石灰材料的加入,土样中方解石晶型的碳酸钙含量为12.5%;辽上京皇城夯土夯筑前也加入了石灰对土进行改性,土样中方解石晶型的碳酸钙含量为33.8%,类似三七灰土,而辽上京汉城夯土则未发现石灰材料的加入;明长城海墁层夯土方解石含量高达70.3%,为石灰和粘土拌合夯筑而成,明长城夯土一未发现石灰材料的加入,夯土二方解石含量为11.6%,可能是加入石灰夯筑而成的;白杨沟夯土中有石灰材料的加入,其方解石晶型的碳酸钙含量为41.8%,而白杨沟土坯中未发现石灰材料的加入。此外,扫描电镜分析还发现,加入石灰材料的夯土结构更加致密,土粒粘结也更紧密。 2.对统万城遗址、辽上京遗址、陕北榆林地区明长城、哈密白杨沟佛寺遗址夯土进行理化性质测定实验。结果表明,石灰材料的加入,提高了夯土的理化性能,具体表现在：统万城夯土理化性能优良,尤其是力学强度高于国内其他夯土建筑遗址平均水平;辽上京皇城夯土理化性能优于汉城夯土;明长城海墁层夯土理化性能优于另外两个夯土;白杨沟佛寺遗址夯土理化性能优于土坯。 3.通过碘淀粉显色反应,分析各遗址加入石灰的夯土中是否含有糯米成分。结果显示,各遗址土样碘淀粉显色反应结果均为浅黄色,土样中不含糯米的有机成分。 总而言之,本论文以典型夯土建筑遗址灰土材料为例,分析研究其成分、结构及理化性质,在对传统灰土材料的研究上取得了一定的成果。