土遗址作为中华民族的瑰宝,蕴含了许多历史、科学、文化、社会价值,为后代子孙留下许多宝贵的信息。我国广泛分布的土遗址是文物保护中最难保护的一类,由于其历经久远,土自身的基本物理性质较差,且环境影响严重,又因人类文物保护意识淡薄,许多文物已经遭到不同程度的损坏,迫切需要进行修复保护。开封半干旱区对文物的保护还未形成一个成熟的理论体系,对文物加固保护的研究方法、技术不够成熟。因此对开封地区的遗址土保护研究具有重要的价值和意义。目前对土遗址的加固材料主要分为三大类,分别是有机材料、无机材料和有机—无机复合材料。有机硅憎水剂SHP-60作为有机材料的一种,被广泛应用于建筑墙体、石膏等领域,表现出良好的耐水性,但是在遗址土的应用中还未看到相关研究。本文以开封古城墙基础土为例,以遗址土的抗压强度为参考,利用石灰粉配制仿遗址土,探究有机硅憎水剂SHP-60对仿遗址土的改良效果。经前期试验试配,本文确定4类16种试样的仿遗址土,分别含有0%、1%、3%、5%质量比的有机硅憎水剂,通过毛细吸水、浸水崩解、力学性质、冻融循环和耐酸碱试验,并通过扫描电镜分析内部形貌变化,揭示SHP-60加固仿遗址土的作用机理。主要的研究内容如下:(1)通过室内毛细吸水试验,发现SHP-60能够明显改变土的毛细吸水规律,土样的24h毛细吸水质量随SHP-60掺量增加而逐渐降低。1%有机硅憎水剂掺量改良效果较差,吸水质量依然较高,毛细水上升高度大;5%有机硅憎水剂掺量的仿遗址土较改良前吸水质量降低达90%左右,土样外观完整,有效的改变了土样的毛细作用,从而使土的耐水性提高。(2)通过仿遗址土的浸水崩解试验,发现SHP-60能够很好的抵抗浸泡水的侵蚀。改良后土样的浸水耐崩解性能明显提高,气泡产生的多少与反应剧烈程度随SHP-60掺量的增加而降低。1%有机硅憎水剂含量的土样依然发生崩解或产生大量气泡;5%有机硅憎水剂含量的土样水稳定性最好,入水几乎无气泡,浸水7d内部依然干燥,基本达到隔绝水的作用,同时猜想不同密度土样的防水性能存在差异。(3)通过力学性能试验,发现SHP-60能够提高土的抗压强度和粘聚力与内摩擦角。土样的无侧限抗压强度与SHP-60的掺量和养护龄期均成正比,28d无侧限抗压强度提高最高可达2.94倍;土样的粘聚力提升97.47%,内摩擦角提高48.9%。(4)为探究仿改良土的耐久性,进行冻融循环试验和耐酸碱侵蚀试验,得到侵蚀后土样的抗压强度。土样经冻融循环后抗压强度与质量损失率均比未掺加SHP-60憎水粉末的土样降低,表现出良好的抵抗冻融循环的破坏作用。经酸碱溶液侵蚀5次循环后,强度仅下降14.25%,土样依然保持完整的外观和较高的强度。(5)经SHP-60改良后,土样的微观结构发生改变,内部孔隙减少,SHP-60分子吸附土颗粒表面发生团聚和连接作用,形成防水膜,增加土样的耐水性和力学性能,土样的稳定性大幅度提高。有机硅憎水剂SHP-60能够改变仿遗址土的微观结构,减少内部孔隙,增加土样密实度,形成的防水膜可以提高表面张力的疏水特性,进而有效的提高仿遗址土的耐水、力学和耐久性能。3%~5%的有机硅憎水剂掺量能够有效的阻挡地下毛细水和水浸泡的侵蚀,提高力学性能和耐久性,研究结果为开封地区土遗址修复提供了新思路。