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香妃墓是新疆最大的一处伊斯兰教陵墓建筑群,集大小、高低清真寺和教经堂、墓室为一体,始建于十七世纪中叶,为全国重点文物保护单位。整座建筑外墙用绿色琉璃砖饰面,具有浓郁的地方名族特色。香妃墓主墓室穹项北部琉璃面砖大多脱落,特别是穹窿顶半圆壳体大约1/2以下部分的琉璃面砖脱落非常严重。香妃墓主墓室穹顶结构上的琉璃砖区别于一般建筑墙体的瓷砖,由于琉璃砖自重大,并且粘结材料为未加任何外加剂的纯石膏,结构特殊等各种因素的作用引起的石膏粘结材料的破坏,导致琉璃砖脱落,因此必须研发新的石膏复合粘结剂,对防止琉璃面砖脱落,保护历史文物有着重要的意义。基于此,笔者在探究琉璃砖脱落破坏机理的基础上,通过室内试验研发了一种粘结强度高,柔性变形性能好的复合外加剂石膏粘结材料。本论文的主要研究内容和取得的研究成果有:(1)应用ANSYS有限元分析软件分别对砖砌墙体、石膏粘结剂、琉璃砖以及它们之间的相互作用进行热一结构耦合模拟分析,得出香妃墓主墓室穹顶墙体温度变化产生的位移、剪切力和应力。在高温、温差比较大、低温三种情况下,石膏层及其石膏层与基层和琉璃砖粘结界面位置较易产生最大的应力,是最不利位置。(2)石膏层、石膏层与基层粘结界面和石膏层与琉璃砖粘结界面处的应力随石膏的弹性模量的增大而增大。因此增加建筑石膏的柔性变形性能,可以降低石膏粘结剂的弹性模量,增加柔性变形性能是减小温度应力的有效措施之一。(3)通过室内试验研究得到的复合外加剂石膏粘结材料能有效延长凝结时间,方便现场施工;粘结强度高,用于琉璃砖粘结能够保证粘结质量;吸水率低,具有更好的耐水性;更为重要的是其具有更好的柔性变形能力,可以减小由于温度及其变化引起的温度应力和变形,从而防止琉璃砖的脱落。(4)通过现场琉璃砖拉拔试验,验证了本文所选用的复合外加剂配比石膏粘结材料的拉拔强度最高,为最优配比。并且本文所采用的薄层技术和厚层技术相结合琉璃砖粘贴施工工艺要优于传统的厚层粘贴技术。