嘉峪关关城城台酥碱病害监测方法探索

柳君君

摘 要：嘉峪关关城墙体酥碱病害主要分布在东闸门、光化楼马道、柔远楼马道和嘉峪关楼门洞等处。目前所采取的监测手段是用定点拍照来记录和观察病害发育趋势;用水分仪和盐分计相结合监测分析盐分、水分运移关系;用数码显微镜取样观察分析酥碱病害的微观病理结构。嘉峪关关城墙体酥碱病害的监测目前处于初级阶段，监测手段和监测分析技术都还处于不断探索及完善的阶段，目前最主要的工作任务还是继续探索监测方法，完善监测技术，保存现阶段监测数据资料。

关键词：嘉峪关关城;酥碱病害;监测方法

1 关城墙体酥碱病害监测概述

1.1 监测目的

酥碱是指在水的作用下，土遗址中含有较多的可溶盐，由于温、湿度的变化引起土体内部的可溶盐反复溶解、结晶，并在土体遗址的表面富集。由于盐分的结晶，溶解后体积的变化，在膨胀—收缩的反复作用下，土体结构不断疏松，在外营力作用下，土遗址表面不断被掏蚀凹进形成酥碱病害。

嘉峪关关城墙体酥碱病害主要分布在东闸门、光化楼马道、柔远楼马道和嘉峪关楼门洞等处。目前所采取的监测手段是用定点拍照来记录和观察病害发育趋势;用水分仪和盐分计相结合监测分析盐分、水分运移关系;用数码显微镜取样观察分析酥碱病害的微观病理结构。上述这些部位的酥碱成因可能主要是受地形地势的影响使该部位地下水富集、盐分运移频繁，从而引起酥碱。如东闸门就处于下坡地势，雨水容易在这里汇集，病害部位也最多。

2018年新增酥碱病害主要分布在嘉峪关楼马道、西罗城南段北侧和东侧、西罗城北段西侧等处。这些部位的病害主要在墙体顶部，初步分析可能是不当的维修施工工序造成区域水分排出不畅，加之嘉峪关骤冷骤热的气候环境，时间久了慢慢形成了酥碱病害。如西罗城南段和北段区域酥碱。

1.2 监测点位选择的标准

①监测点位病害特征明显并具有代表性。

②区别于相对稳定状态的发展中的病害。

③便于摄影拍摄角度与高度可执行方位的病害。

④监测区域特征明显，且具有较高的识别性。

⑤突发事件造成损伤的区域。

2 监测设备

监测设备的具体名称、型号及监测方法如表1所示。

3 监测方法

3.1 含水率监测

水分监测是在病害区域内，依据病害发育情况，横向每间隔50厘米确定一个监测点，纵向每间隔一层砖确定一个监测点，每月分上旬和下旬两次，用便携式水分仪监测墙体含水率。最后的监测数据结合同点位墙体含盐率做横向、纵向对比分析，研究水分和盐分含量变化、运移方向和发展趋势。选取东闸门城台东南面酥碱监测点位水分监测记录表为例（表2）。

3.2 含盐量监测

盐分监测点位完全与水分监测点位相匹配，即在病害区域内，依据病害发育情况，横向每间隔50厘米确定一个监测点，纵向每间隔一层砖确定一个监测点，最后的实验数据做横向、纵向对比分析，研究水分和盐分含量變化、运移方向和发展趋势。但因为盐分监测要从病害砖块取样，属于微损监测，不宜经常取样，所以一年取样两次，定在冬、夏两个气候环境差异最大的季节取样分析。而且有些部位由于病害趋于稳定，砖块表面结晶盐不多，所以也没有取样。目前取样监测主要集中于东闸门城台和嘉峪关楼城台。

3.3 对比分析

图1是东闸门城台东南立面酥碱区域水分监测点横向和纵向的对比折线图，从图中可以看出，横向比纵向含水率略高，变化幅度略大，但整体保持稳定。这样的对比是我们按照当前测取的数据，基本上按每月、每季度、每年度的横轴再作对比分析，意图研究出酥碱区域水分运移变化规律。

表3东是闸门城台东南立面水分盐分监测表，图2、图3是东闸门城台东南立面酥碱病害盐分与水分对比折线图。盐样是从酥碱砖体表面取下的结晶，用0.5克的盐样，研磨后溶解在100毫克的蒸馏水中，搅拌过滤后测取溶液的电导率数值，电导率值越大，证明含盐量越高。通过实验分析，同一监测点含水率同电导率基本呈正相关关系，可推断出盐分随水分发生运移，盐分运移与水分运移关系密切;在一定温度下，随着含水率的增大，盐样浸出液电导率呈幂函数关系减小;由于盐分在遗址表层堆积，土体表面泛白酥解，严重时脱落。

3.4 定点拍照监测

关城墙体酥碱病害的定点拍摄监测点位基本上与水分和盐分监测点位相对应，监测频率为一年中的冬夏两季各一次，这样便于从宏观角度综合分析病害的变化趋势和成因。选取东闸门城台东南立面定点拍摄监测记录表为例（表4）。

4 结论

嘉峪关关城墙体酥碱病害的监测目前处于初级阶段，监测手段和监测分析技术都还处于不断探索、完善的阶段，只是依据采集到的数据分析研究撰写了相关论文，没有全面、系统的分析研究。而且据近三年的监测初步断定，关城墙体的酥碱病害发展趋势趋于稳定，没有发展到必须干预处理的阶段，故目前最主要的工作任务还是继续探索监测方法，完善监测技术，保存现阶段监测数据资料。