基于水热迁移分析中国传统青砖劣化机理的研究

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1、万方数据TRADITIONALBLTHETHEORYOFHEATANDMOISTURETRANSFER(MASTERTHESIS)ADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYHuarongXieSupervisedbyYonghuiLiandXingShiSchoolofArchitectureSoutheastUniversityJune2015Thisthesisfinancedbythenationalnaturalsciencefundprojects‘‘T

2、heperformancedegradationresearchfortraditionalbluebricksinthebrickstructm'albuildinginsouthernChina．”(No．51108072)and“Thepreventiveprotectiontechnologyresearchforbrickstructuralbuildingheritagebasedontheanalysisofhygrothermalmigration”(No．5147810)．万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研

3、究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：＆戴：7了)S；毛．；。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分

4、内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：师签名：万方数据摘要我国现存大量优秀的砖构传统历史建筑，大多具有较高历史文化价值，然而随着时间的推移，大量传统建筑墙体在环境因素的影响下出现不同程度的性能劣化，有的甚至破坏整个建筑的结构，威胁到建筑的整体安全性和建筑寿命，直接导致其价值的损毁。砖构建筑遗产的科学保护己成为当前建筑遗产保护领域重要的课题之一。本文以青砖为主要研究对象，从砖墙体的水热迁移角度对我国量大面广的砖构建筑遗产的劣化问题展开分析研究。通过研究明确青砖在自然环境中的温度、水分变化特征与规律，建立环境波动与砖材本体水热迁移之间的量化关联，来对青砖

5、劣化原因与影响机制进行综合分析和评估，进而为砖构建筑遗产的预防性保护及砖构建筑遗产在环境波动下的砖砌体劣化量化分析提供支撑。本文首先通过实地调研和文献查阅的方法对我国一些典型地区的青砖建筑遗产进行了劣化机理的定性分析；其次对青砖进行了基本热湿物性的实验测试，重点分析了不同地区不同年代青砖的等温吸湿特性，并对青砖的吸湿特性与砖材劣化之间的关联进行了综合分析；最后，基于日本学者MamoruMatsumoto提出的以温度和水分化学潜能为驱动势的水热耦合迁移模型，建立青砖水热迁移的二维数学模型，对青砖的水热迁移过程进行了数值模拟，并分析了青砖水热迁移与青砖劣化的关联，对不同环境条件下的青砖劣化进程进

6、行了数值模拟预测。明确我国传统建筑青砖的劣化机理是传统青砖建筑长期有效保护的迫切需要，有利于传统砖构建筑的耐久性预测，也是研发其它保护措施的先决条件和科学依据，有利于促进传统砖构建筑的预防性保护技术发展。目前，从水热迁移角度应用数值模拟方法对建筑遗产劣化机理进行量化分析的研究还较少，在国内尚处于起步阶段。本文在我国传统青砖建筑劣化的量化预测上做出了积极了探索，为建筑遗产的保护研究和实践工作提供帮助和支持。关键词：建筑遗产，青砖劣化，水热迁移，数值模拟全文字数：5．5万余字；图表：131幅。万方数据AbstractThetraditionalbrickbuildingsareimportant

7、andpreciouspartsofChineseheritages．However，manyofthesebuilding’swallsareexperiencingdifferentlevelsofperformancedegradationundertheeffectofenvironmentalfactorsatpresent，evensomedamagedbrickwallshavethreaten