莫高窟壁画地仗试件物理力学性能分析

杜建国，谢　冰，刘洪丽，陈荣华

(1. 总参工程兵科研三所，河南洛阳　471023； 2. 洛阳理工学院，河南洛阳　471023； 3. 敦煌研究院，甘肃敦煌　736200)



莫高窟壁画地仗试件物理力学性能分析

杜建国1，谢冰2，刘洪丽3，陈荣华1

(1. 总参工程兵科研三所，河南洛阳471023； 2. 洛阳理工学院，河南洛阳471023； 3. 敦煌研究院，甘肃敦煌736200)

摘要：深入了解壁画地仗的物理力学性能，对以后开展壁画的保护工作具有非常重要的意义。为此，通过一系列的测试和试验研究，对莫高窟壁画地仗材料试块开展了物理力学性能分析。测试和试验项目包括块体密度测试、声波波速测试、单轴抗压试验、劈裂法抗拉试验和直剪试验等。通过测试，分别得到了粗泥层和细泥层的密度、纵波波速、横波波速、动泊松比、抗压强度、弹性模量、抗拉强度、粘聚力和内摩擦角等9种物理力学性能参数。本研究成果将为莫高窟壁画的后续保护和修复工程技术研究奠定基础。

关键词：壁画地仗；物理力学性能；试验研究

0　引　言

石窟壁画的地仗是附着于开凿的洞窟岩面上，介于洞窟岩面层与壁画颜料层之间。莫高窟壁画地仗主要由敦煌当地的粉土、沙以及植物纤维按照一定的比例调和而成。地仗由内到外主要有粗泥层、细泥层和白粉层组成。根据壁画的制作时期不同，粗泥层厚度为20～40mm，添加的植物纤维以麦草为主，细泥层厚度为2～10mm，添加的植物纤维以麻为主，而白粉层为粉土，厚度不足0.2mm[1]，相对于粗泥层和细泥层来说，其力学特性可以忽略。

地仗是壁画的载体，为了保护壁画的完整性，首先需要避免壁画地仗遭受机械外力、振动环境等方面造成的结构破坏。……