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黄陵万佛寺石窟由于地处偏僻及道路不畅，极少受到关注，但该窟佛像的雕琢风格却极具宋代特征。而且石窟及佛像已经遭受到严重的风化及人为破坏，迫切需要进一步的保护研究。本文研究的目的是通过X射线衍射分析、矿物显微镜光学分析等方法获得黄陵砂岩的矿物组成、物理特性及石窟的风化特征，并在此基础上进行化学加固保护材料和修复砂浆的应用研究。以含氟聚合物及有机硅材料作为保护剂，通过固化物形成周期、渗透深度、孔隙度、持水量、毛细现象、透气性能、等温吸附等水力学参数的测定及通过保护前后的岩石表面颜色、抗压强度、耐盐腐蚀、耐冻融循环、耐热循环等分析结果的讨论，展示出聚合物保护此种砂岩的可行性。针对黄陵万佛寺石窟的裂缝情况，探讨了修补用砂浆。