古代壁画保护方法

栏目:古籍资讯发布:2023-10-19浏览:4收藏

古代壁画保护方法,第1张

国古代壁画的绘制具有悠久的历史。经过漫长的历史兴衰演变和大自然的沧桑变化,历史文献上记载的许多富丽堂皇的壁画大多早已荡然无存。遗存至今的大量历代建筑物、石窟寺及墓室中的精美壁画已成为我国宝贵的文化遗产之一。

 一、古代壁画的储存现状及存在的问题

壁画是指绘制于建筑物的墙壁和天花板上的绘画或先画在布、纸等载体上,然后再贴于墙上的图画或图案。中国古代壁画一般以绘制场所的不同而区分,有殿堂壁画、寺观壁画、石窟壁画、墓室壁画、民居住宅壁画等。不论石窟壁画、殿堂壁画还是寺观壁画,大多都有几百年甚至上千年的历史。无论早期壁画还是相对较晚的壁画,都是特定历史条件下人们对壁画这种绘画艺术形式的认识以及当时历史背景的真实记录,代表了当时壁画艺术的最高水平,都有其重要的历史、艺术和科学价值。

对于壁画的保护和修复,我们先要认识壁画的泥层结构,壁画的泥层结构和壁画的揭取与修复的关系比较密切。制定壁画保护技术方案时,首先需对壁画的泥层结构进行了解研究。建筑物和石窟内的壁画,一般都有泥层或灰层。墓葬内壁画,有的就直接画在石壁上;有的刷一层极薄的白土粉或抹一层极薄的白灰。

由于壁画所处地理环境、地质背景等自然环境比较复杂,常常会受到雨水、风沙等的侵蚀以及强光照射等的威胁,有时的地震也会给壁画带来毁灭性的破坏。壁画经历了成百上千年,制作材料不断老化,壁画固有结构遭到破坏,导致材料层间的粘结力丧失,壁画变得十分脆弱。在上述综合因素的共同作用下,壁画产生了诸如颜料层起甲、地仗酥碱、空鼓、脱落、颜料褪色、霉变、划痕等病害。如何防止其损坏以及怎样采用现代科学技术和选用修复材料是我国壁画保护工作者面临的重要课题。[1]

 二、古代壁画的揭取技术

1、壁画揭取的准备工作

准备工作,包括画面临时加固,分块画线、绘制分块尺寸图,制作揭取用的木板习惯称为前壁板以及购置揭取用的器材、药品等项工作。

画面临时加固:古代壁画储存到今天,完好如初的是不易找到的,绝大部分或多或少的存在一些如前所述的病状。其中如脱胶、酥碱、裂缝等必须在揭取前采取临时加固措施。所谓临时,就是所使用的加固材料,必须具有“可逆性”以备修复中认为应该改进时可以重新处理。

除尘:一般壁画泥层较牢固无脱胶和严重酥碱情况时,在临时加固前,应先用溼毛巾将画面积土轻轻擦去,或用吸尘器吸去画面浮尘。

脱胶的处理:墓葬内壁画,脱胶现象较普遍,可喷刷胶矾水1~2道,溼度大时,可用红外灯烘乾,温度在40一60℃之间,溼度过高易使颜色变色,灯光距离壁画面应在30厘米以外,所用药剂除胶矾水以外,还可用聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛等高分子材料。

泥层酥碱处理:所用材料、方法与脱胶处理相同,唯所用材料的浓度加大,喷涂的次数增多。个别情况如陕西永泰公主墓内雨道顶部天花壁画,表层为一层薄而脆的皮,里面的白灰酥松的似豆腐渣,单纯涂刷不见效,此种情况应采取打针的方法,将加固药剂,一针一针的注射进酥松层内。工作时一方寸一方寸的依次进行加固处理。所用药剂应先稀后浓。

裂缝加固的方法:视壁画的牢固程度和裂缝的大小而定,建筑物内砂泥壁,在较干燥的情况下,只对较大的裂缝贴上纸条和布条,微细的裂缝,不是密集的情况可不做处理。为保证揭取时的安全,近年来对砂泥壁也多采用整块贴布的方法。白灰壁,尤其是不掺合材料的素白灰壁,不论有无裂缝都需按画面大小,整块的贴布保护。因为此种白灰壁,本身薄而脆,微裂缝较多,揭取过程中受震易碎,遇有较大裂缝处则需先贴布条,然后再全部贴布加固。布的上顶要长出画面20~30厘米,以备揭取时临时固定在壁板上。加固的纸,必须是白色,以免因纸掉色污染画面。纸的表面需平滑,有韧性,一般以烤贝纸为宜,加固用的布,以纱布为宜,经纬线密实的布与壁画面层往往粘接不牢,效果不好。贴纸和布的粘合剂,在较干燥的情况下,可用表国画用的团粉浆糊;在墓室内潮溼的情况下,通常用桃胶,但贴纸或布后需用红外灯烘干。如同时贴纸和布,必须将贴纸烤干后再贴布。

画壁空朦处理:此种情况应视空朦的程度而定。较轻微的,表面无裂缝时,不仅不需处理而且还是揭取的有利条件之一在揭取方法中介绍,但空朦面积较大则需先进行加固,在无画或无主要线条的地方,挖小洞用干泥浆或干灰浆挤入画壁背后,使它与墙面暂时粘住,此法称为“干泥铆固”。如遇有已区域性脱落的画壁,应用干硬泥浆或灰浆沿脱落边缘勾抹,使部分泥浆条挤入壁画背面使它暂时粘牢。此法习惯称为“边缘加固”。

2、分块画线

面积小的壁画,有条件可以整幅揭取的壁画,这道工序自然可以省略。通常遇到的是画幅较大,需要分块揭取,工作时应考虑以下几个问题。

分块时既要考虑画面艺术的完整,又要考虑揭取、修复、运输等工作的方便。在一般情况下,由于必须考虑画面艺术的完整,它的尺寸就不能完全规格化,应依画面的实际情况,该大就大,该小就小。根据经验,在我国目前许多地区的现有条件下,分块的高度以2~3米为宜,宽度1一15米为宜,最大不超过2米。每块画的面积一般为2一4平方米,最大不超过5一6平方米。

画线时根据画面的情况,大体上研究了分块的大小位置以后就可进行画线工作。用粉线包在画面上弹上白色或青色的粉线,初步决定画块的尺寸。一般情况要经过一次或两次复查,才能最后确定。

3、测量绘图

对于要揭取的壁画,事先必须进行测量绘图。壁面如果平直,要测量画面的总尺寸和绘出“分块尺寸图”。遇有画面凹凸不平或带弧线时,更应将这些特殊的情况测量准确。

4、揭取壁画的方法

常用的揭取方法大体分为拆取、锯取、震取和撬取等四种方法。经过分析比 较然后确定揭取方法,往往在一个地方不仅采用一种,而是几种方法混合使用。

拆取法:如果条件许可将壁画后面的墙体拆除,这是揭取壁画比较省事、简单的一种方法。当准备工作完毕后,用壁板将壁面防护后开始揭取,在墙身外面将墙身的砖块或土坯块,自上而下逐层拆掉,每隔一定距离约50一70厘米临时加挡板一道,以防揭取过程中壁画泥层向后倾倒,当拆到底边时,应迅速将壁板连同壁画泥层向内推倒放平。

锯取法:这是当壁画背面的墙体不能拆除时采用的一种方法。基本操作方法是用合适的锯条将壁画的泥层锯开,脱离原有的墙体。

震取法:揭取条件基本与锯取法相似。当壁画泥层与墙身粘接特别牢固不易锯开的情况下,采用此种方法。利用钻子一类工具,从壁画泥层一端插入泥层中向里深凿,在凿打过程中周围泥层受震动逐渐与墙体或巖壁分离。

撬取法:当壁画泥层大部份与墙身脱离,即有大面积空朦情况时,采用此种方法最为有利。用一种“平铲”,按上长木柄,自画的一边由上而下,逐步撬动使壁画泥层与墙身全部脱离而达到揭取的目的。

其他揭取方法:唐代和辽、金时代墓葬中的墓道部分,一般不砌砖,仅在土墙上抹白灰后,在上绘画壁画,此种情况虽然也再用锯将灰层与土墙锯断,但基本上是边锯边撬和一般的锯取情况不同。此种情况也可用“木箱套取”的方法,即在壁板四边加上木板,做成一个箱形,将要揭取的壁画套住,从壁画背面连泥土一同铲下或锯下,装入箱内。

此外在一定的条件下,也可采用“胶布粘取法”。即在布上先涂化学材料,如聚醋酸乙烯脂或聚乙烯醇缩丁醛等高分子粘接剂,然后将布粘在要揭取的画面上,将壁画颜色层粘在布上揭取下来。

 三、古代壁画的修复技术

1、去除背面泥层

取除背面泥层时,先将画面向下,平放在修复台上,将需要取除的泥层,用刀锯成小方格约3~5厘米见方。然后用小平铲逐块铲除,使壁画背面基本平整,但要注意不要铲破画面。如果壁画表层为灰层,底层为泥层,应将泥层全部铲除干净,只留灰层,背面凹凸过高的,用刮刀慢慢刮除突起部分,使灰层达到基本平整。

2、加固表层

背面泥层铲至基本平匀后,进行加固表层,在壁画背面用排刷刷或用喷雾器喷涂加固材料,这一道工序最主要的是加固材料的选择。修复壁画的目的是为了更好地保护壁画而最重要的是保护画面。加固表层直接影响画面,因而对加固材料的选择必须慎重考虑。

这种材料的要求:防水效能;要绝对无损于壁画颜色的材料;只能希望选择老化期较长的材料,老化期的长短有时不一定是十分强调的,但需特别强调的是加固材料老化后的分解物,不能破坏壁画的颜色和泥层或灰层结构,

例如使用传统的胶矾水加固,因它对颜色无损伤,可作为直接接触颜色层的材料,即可以正面喷涂,也可背面喷涂。此种材料是水溶的,防水效能较差,但考虑修复后的储存条件,都比原来所处环境大加改善,一旦失效,可继续喷涂,或经过一段时间以后,有了可靠的材料再二次加固。无论将来是什么加固材料,它对胶矾水不能有反作用,因为中国古代壁画绘制时就使用胶矾水,如果与胶矾水起反作用,这种材料就不能起到保护壁画颜色层的作用。

又如为了增强壁画表层的机械强度,目前大多使用聚醋酸乙烯乳液,聚乙烯醇缩丁醛或聚甲基丙烯酸丁醋等高分子材料。

聚乙烯醇和聚醋酸乙烯乳液在—17℃时易失去胶结作用,因而在较寒冷环境中不宜使用,而ROY—6260和AC—3444具有较好抗冻融性。聚醋酸乙烯乳液日和聚醋酸乙烯乳液中的稀释液静置较长时间后易沉淀。因此,在使用时应注意树脂沉淀,用时需振荡摇匀,尽量做到边用边配,以免影响修复效果。ROY—6260在水中浸泡24小时后,薄膜脱离载玻片,而聚乙烯醇80%以上被溶解,因此在潮溼环境下不宜使用。[2]

聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳胶具有很强的抗光能力,在目前洞窟内较微弱的光照下它们是非常耐老化的壁画修复粘合剂。此外,它们具有对不同溼度的适应能力、采用水溶剂的聚醋酸乙烯乳胶修复壁画,能使壁画戈面的自色石膏汉夫色撇减出壁画底色。它对绿色等颜色不产生变色影响,但能使蓝色等颜色增加颜色的饱和度。总的效果是壁画修复后颜色变得鲜艳和深重。[3]这种影响对于壁画修复是要慎重考虑的。

壁画加固材料的老化跟其本身的耐老化效能关系很大,而更重要的是取决于材料老化的条件,即壁画所处的环境。聚乙烯醇和聚醋酸乙烯乳液混合的加固材料,目前在通常自然环境中并不是优良的加固材料,特别在溼度较大的环境中,其效能就更差,渗透性也差。但是在敦煌特别干燥的环境中和孔隙率很大的壁面上,聚醋酸乙烯乳液和聚乙烯醇的水溶液渗透性还是比较好的。三十多年的现场加固试验证明,不论加固效果,还是加固工艺,聚醋酸乙烯乳液是一种较理想的加固材料。同时它的耐热氧化性和耐紫外线老化的效能也较强。

Paraloid是目前文物保护界应用较普遍的是一种效能很好的壁画加固材料,特别在溼度较高的环境中,它的耐老化效能优于聚醋酸乙烯乳液,并且渗透性也好。 [4]

3、补作底层

壁画背面补作的底层,需要具有一定的机械强度,如抗压、抗折、抗震、抗冲击等。此外干燥时间的长短,经济条件,材料来源等也是必须考虑的。

解放初期补作底层,一般采用石膏,操作方法是画面向下,先将原有泥层铲除干净,在灰层的背面,按画块大小围上木条外框,框内予先铺波浪形的粗铅丝,然后用水将石膏搅拌均匀倒入木框内,立即用剪好的麻均匀的压在石膏浆内,用木板或铲刀将石膏抹平。石膏凝固干燥后,反转画面,修补凹陷残边。这样修复后的壁画一般厚度为10厘米左右,优点是操作简便,经济,速度快,但不适于残破较严重的壁画和带有较大弧度的壁画。此种方法由于石膏的效能所限,目前已很少采用。

近年来国内高分子材料制造工业迅速发展,给修复壁画使用近代材料提供了可靠的来源。因而最近修复壁画,在补作泥层时,如表层为白灰层,在其背面喷涂聚醋酸乙烯孚L液或聚乙烯醇一道,然后补抹底层,仍抹白灰,但改用聚乙烯醇缩丁醛或聚醋酸乙烯乳液合灰,干后用环氧树脂贴布一层。总厚度在15一2厘米,比用砂泥的重量轻的多,由于高分子材料价格的不断降低,造价和以前用漆皮泥的造价相近。

4、壁画支撑及其材料的选择

陈列展览,供观赏研究时需要配制合适的材料作壁画的支撑。

最早的壁画支撑,是用木条做成框架,环氧树脂为粘合剂把壁画粘接到木框架上,经时间验证,木框架受外在重力、温度、溼度的影响,极易变形。粘接在

木框架上的壁画也随着木框架的变形扭曲、翘起,最终导致壁画的损坏。另外,虫蛀也会危害木框架支撑。

铝合金型材料作壁画支撑,铝合金型材料以其重量轻、平整、不变形等优势,近年来备受青睐。国内大多用其作壁画支撑。铝合金材料的使用,确实解决了木框容易变形的问题。但是近来又发现部分壁画和铝合金匡计开裂的问题。经研究探讨认为:铝合金支撑和壁画的粘结过程因其收缩系数差异过大而造成部分分离现象。

蜂窝板耐酸、耐碱、耐盐、且平整、重量轻,和壁画的粘接面积大,壁画和支撑分离的现象应该说是微乎其微,蜂窝板本身不变形和壁画粘接后,壁画变形也是不可能的。同时,耐酸、碱、盐的蜂窝板对空气中的二氧化碳、三氧化硫的抗性增强,提高并延长了壁画的保护时间周期。所以说:蜂窝板作为壁画支撑,解决弥补了木框架、铝合金型材框架支撑的缺陷和不足。另外,壁画和蜂窝板的粘接,改用丙烯酸作为粘接剂,丙烯酸材料干燥后柔韧性好,强度虽稍差与环氧树脂,但平整均匀的蜂窝板和壁画的粘附面积足已承载壁画的重量。[5]

5、画面的加固与修复

补抹残缺灰层或泥层:画面原缺泥层或灰层,在加固表层时临时先垫素泥,背面加固后于修补画面的同时,先铲去所垫素泥,然后用原壁画铲下的旧土或旧灰用新土或新灰易裂,色调与原画也不一致,和制方法应与原壁画一致。这道工序最初曾在加固表层之前补抹,结果在修复过程中常常发生络纹、不平等弊病。对画面其他过小的凹点,补后效果反而不佳,一般情况有几条共同遵守的规定:

1残洞深度小于02厘米的不补,这样的情况,补上也不易牢固。

2人物的面部,在一般情况下不补,特别是眼睛部份最好不补。

3靠近画边的残缺小块,如各分块壁画将来联成整幅陈列的,可留待以后再补,一般情况下单块的应补抹齐整。

4凡补泥的地方,不允许超过原来残缺的边缘,以免损伤或掩盖原画的线条和颜色。

修复画面:补泥干燥后,由美术工作者依据临摹品和画面情况,补线补色。各块联成整幅时,接缝处仍需由美术工作者补泥、补线、补色。整体色调要求整旧如旧,忠于原作品,不允许重新创作复原。

画面加固或封护:在新材料没有得出可靠的科学资料之前,一般仍用传统的胶矾水进行喷涂,但不宜过浓过厚,一般要求浓度稀一些,喷涂2~3遍即可。

 四、结语

随着科技的进步,对文物的修复研究日益重视深入,壁画的保护修复也得益长足发展,在选择保护材料的同时,我们不得不关注的一个问题是,修复材料的可逆性。在保护历史文化遗产的同时,使得壁画仍然能够满足公众的欣赏和长久的储存下来。

注释:

[1]中国古代壁画的揭取与修复

[2]几种壁画修复材料物性指数的实验测试

[3]聚醋酸乙烯和聚乙烯醇在壁画修复中的应用研究

[4]敦煌壁画加固材料的选择试验

[5]对壁画修复采用不同方法之效果比较

先回答你这道题目,处理好古籍的“藏”与“用”是主次矛盾的关系。

答题的时候可以这样组织语言:

主次矛盾辩证关系原理+方法论+结合材料分析(在处理古籍的“藏”与“用”时,应该正确认识到,藏是次要矛盾,用是主要矛盾。要集中力量解决主要矛盾,合理开发和利用中华古籍资源;与此同时,要做到统筹兼顾,恰当处理次要矛盾,做好对估计的收藏保护工作,以实现文化的良好传承和可持续开发。)

再来解决你的问题,分主次矛盾和主次方面非常简单,你就记着一个原则,主次矛盾是怎么“做”,主次方面是怎么“看”/“评价”。(这句话是我所有话的核心!!)

你还记得背这两个原理时怎么背的吧?

我们要“抓”主要矛盾,恰当“处理”好次要矛盾。因为主次矛盾就是一堆问题中,最需要解决的那个问题,和其他不着急的问题的关系。处理好二者的关系决定着能不能“做”好这件事。

我们要“看”主要方面,同时也要“看到”次要方面。主次方面是一个矛盾,一个矛盾不是包含着对立统一的两个方面吗?这两个方面哪个比重大,哪个当然就是主要方面,主要方面决定着事物的性质(性质不就是怎么看,怎么评价某个事物)

好了,举几个例子,你试试用“做”和“看/评价”来判断下是主次矛盾还是主次方面。(答案附上了但是尽量先别看。)

1我们应该如何正确认识经济全球化带来的机遇和挑战?

2射人先射马,擒贼先擒王。

3在对待古籍时,我们是应该处理好藏和用的关系。

4怎么看待中国的传统文化?

~~~~~~~~~~~~~~~~~~·我是昏割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

参考答案:

1“正确认识”一词告诉我们了,应该是看、评价,那么当然是主次方面。既要看到机遇,又要看到挑战,同时应该正确认识到,机遇是主流(主要方面),我们要抓住机遇,深化改革,促进我国经济社会的发展。

2射、擒是两个动作,是我们做两件事情,那么当然是主次矛盾。射马和擒王分别是这两件事情的主要矛盾。

3藏、用也是两个动作,我们做一件事(处理古籍),哪个动作要优先做?哪个动作要后做?这就是主次矛盾。

4这个有点点迷惑性,不过“看待”一词已经暴露了它的心。。肯定是主次方面咯,套话上:对于中国传统文化,既要看到它的精华(主要方面),也要善于识别糟粕加以剔除(次要方面)。这里不要觉得剔除是怎么做,关键是题目问你“看待”,所以“识别”的过程就是看待、评价的过程,就是主次方面。

最后,一点儿小窍门。实在不会分的时候,你就找关键词好了:

主次矛盾常见关键词:重点,中心,关键,重中之重,核心,优先,首要。。。

主次方面常见关键词:主流,支流,主要看。。。

手工码字,望采纳~~

 古时候的书籍现在拿起来读又是一种不同的意境,那么对于这种意境只有真正的在真书里面才可以体会,那么你知道有哪些鉴别古书的方法吗以下是我为你整理的古书真假的鉴别方法,希望能帮到你。

古书真假的鉴别方法

 一、封面。古书封面为四周单线边栏,分为三行,右行为编著撰选者姓名,中行为书名,左行为刊印人或斋、堂名。

 二、装订。古书装订在宋以前均为卷轴形式和折叠页装。册装书的出现是在宋代以后,册装最初是蝴蝶装,后来进到了包背装。线装书是在明代中叶以后才有的。

 三、版式。古书的版式,北宋和南宋前期刻本基本上是白口,南宋后期出现黑口,元末至弘治年间通行粗黑口。明正德,嘉靖年间又出现白口书,之后一直到清代,黑白两种书口同时流行。

 四、字体。古书字体主要有两种,一种宋体字,另一种是元体字。尽管时有非欧非颜,非柳非赵的所谓“馆阁体”出现,但那并非主流。

 五、纸张。宋代印书多用麻纸和以竹为原料的玉扣纸。元刻本常用竹纸或皮纸,比宋版用纸稍黑。明代印书,前期多用江西棉纸,后期多用竹纸,晚期盛行毛边纸。清代大多采用开花(又称桃花纸),但在实际应用中,几乎以前所用的各种纸张,清刻本中都在运用。

 六、讳字。避讳讲究自周代始,官名、人名、地名均随帝王名字的改变而改变,这对判断古籍年代极有参考价值。历代避讳常见的有改字、空字、缺笔。秦汉时大多采用改字和空字避讳,讳名不讳姓。用缺笔字代讳字发端于唐,又在宋版书上特多。金元刻本无讳字,多俗体、简体。明前、中期亦不避讳,明刻讳字始于明光宗朱常洛。清刻本避讳尤其苛严。

古书籍版本的类别

 以刻印时间区分:宋刻本——北宋本和南宋本、元刻本、明刻本、清刻本、三朝本、递修本、初刻本、重刻本、翻刻本、影刻本、初印本、后印本。

 以刻印地点区分:浙本、建本、蜀本、江西本、平阳本、朝鲜本、日本本、越南本、梵本。

 以刻印单位区分:官刻本、家刻本、坊刻本、京本、监本、兴文署本、经厂本、殿本、内府本、藩本、局本、扬州诗局本、书院本、公使库本、汲古阁本、陈宅书籍铺本、建安余氏本。

 以装订形式区分:卷子本、经折装本、旋风装本、包背装本、线装本等。

 以制版工艺区分:写本、拓本、刻本、活字本、套印本、钤印本、石印本、影印本、饾版、拱花。

 以写本种类区分:写本、稿本、抄本。

 以活字种类区分:泥活字本、木活字本、铜活字本、铅活字本。

 以字体、行款区分:大字本、小字本、软体字本、硬体字本、X行本。

 以纸张区分:麻纸本、树皮纸本、竹纸本、公文纸背本等。

 以颜色区分:朱墨本、朱印本、蓝印本。

 以板式区分:巾箱本、两节版本、三节版本、百衲本、配本、黑口本。

 以刻印质量区分:邋遢本、大花脸本、书帕本、写刻本、精刻本。

 以内容区分:单刻本、合刻本、抽印本、丛书本、增订本、删本、节本、足本、残本、校本、注本、批点本、真本、伪本、序跋本、插图本、过录本、X卷本。

 以用途分:进呈本、底本、样本。

 以流传情况和价值区分:俗本、孤本、秘本、善本、焦尾本、XX藏本。

古书的修复保养方法

 霉菌

 收到发霉的书籍,就要第一时间放它到干爽的地方,用吸尘机吸走发霉孢子,情况稳定后,再用工具刮走霉菌的主要部分。而残留的霉渍,可先用热水清洗,再用双氧水处理。

 干裂

 先给它一点雾气,让它变软,再用纤维纸托底,避免裂缝伸延。而修复好的书籍,可存放在较为稳定的环境里,减少受光线的影响,作长久保存。建议书籍最好存放在相对湿度达百分之五十至六十之间、空气流通、温度低于二十五度、没有阳光直射的环境。但亦鼓励用者定期将书籍取出翻阅,以便检查它们是否一切正常。

 有虫

 旧书假如保护不周就轻易生虫受损,假如书籍生了虫子,就把书用塑料袋包好,然后放进电冰箱冷冻12个小时左釉冬蛀虫就会被冻死。

 水浸

由于石质文物具有岩石属性,在某些方面石质文物的保护也可以为实物地质资料的保护和防护提供经验。

石质文物是一类十分重要的文物,包括石雕、岩画、石窟等。它们的特点是:组成材料都为无机矿物质,大多数处在室外环境,长期受各种自然因素作用,损坏情况较为严重,尤其是风化问题。因此,石质文物的保护研究是目前文物保护工作者最感兴趣的研究课题之一。经过文物保护工作者的艰苦努力,石质文物的保护技术取得了巨大进步,通过这些技术的推广应用,成功解决了许多石质文物的保护问题。

(一)石质文物综合保护技术

1石质文物的清洗技术

(1)清除一般性污迹

石质文物的一般性污迹包括灰尘、烟垢、生活垃圾污染等,清除这类污物,可以采用水洗的方法。在水洗不掉的情况下,也可以使用化学溶剂进行清洗。有些情况下,还必须应用机械清除法和热清除法,使用机械清除法和热清除法时应注意不能对文物造成伤害。

(2)脱盐

石质文物长期受化学污染物的作用,表层含有许多盐分,如氯化物等,尤其是处于海边和工业区的文物更易形成盐污染层。这些盐分会对石质文物产生严重侵蚀,对文物造成危害。若能将石质文物表面的有害盐分除去,对石质文物的保护将十分有利。脱去石质文物表面的盐分,可以采用水洗法、纸浆法和机械法。受污染程度较轻的石质文物,表面易溶于水的有害盐分可以用蒸馏水洗去。受污染程度较重的石质文物,由于盐分已深入石质文物内部,可以在石质文物的表面敷一层纸浆,在纸浆上喷洒蒸馏水使其保持湿润,通过石质内部的毛细管,将内部有害盐分缓慢溶出。石质文物表面不溶于水的盐壳层必须用机械方法去除。

(3)苔藓等低等生物的清除

若石质文物的表面经常处于潮湿状态,则容易生长苔藓等低等生物。这些生物的根系使石刻表面剥落,其生长过程中释放的酸性物质,会对石质文物造成腐蚀。这些生物一旦死亡,就会产生碳化,使石质文物表面发黑。这些作用的结果,使石质文物表面文字消失,降低了文物的价值。

使用下列组成配方可以杀灭石质文物表面的苔藓:

1)碳酸氢钠50mg、碳酸氢铵30mg;

2)羧甲基纤维素60mg、乙二胺四乙酸25mg;

3)杀菌剂3mL、水1000mL。

2粘接加固及裂隙充填

对石质文物的破坏因素主要有3种,即物理的、化学的和生物的。其中物理因素是由于温度的变化,产生热胀冷缩,导致石质内部与表层应力分布不均匀,使石质文物产生裂隙。冬天,石质文物裂隙内残留的水分结冰后,体积膨胀,产生应力,使文物损坏(通常称为冰劈作用)。绝大多数石质文物都存在着开裂现象。有的由于裂隙较大、较深,造成石刻崩塌。

石质文物的粘接加固,目前使用的材料主要是环氧树脂。环氧树脂粘接力大(抗拉强度可达200kg/cm2以上)、抗老化性能强,一般情况下使用寿命可达20年以上,在没有光照的情况下,使用寿命可超过50年。裂隙充填材料常用环氧-糠醛丙酮配方,掺入石子、水泥或石粉等填料。若配以锚杆或锚索,则可以加固数百吨重以上的物体,如大块岩石或摩崖石刻等。

3防风化

由于化学、生物和物理等因素的作用,引起石质文物开裂、崩塌,特别是表面的腐蚀造成纹饰和文字的消失,使石质文物失去研究价值,这就是石质文物的风化。在风化造成的危害中,化学风化造成的后果尤其严重。有一个现象可以说明这一点,现代工业的快速发展,使得处于工业区的室外石质文物,在近30年的风化情况超过了过去数百乃至上千年,这主要是因为酸雨、氮氧化物和硫氧化物等污染造成的。酸雨、氮氧化物和硫氧化物与石质产生化学反应,生成可溶于水的盐类,使石质表面腐蚀。另外,在有大量观众参观的地方,由于呼吸作用产生的大量CO2也会使石质文物风化,因此,在这些地方,要设法加快空气流通,降低CO2含量。石质文物的防风化是一项难度较大的研究课题,现主要采取的措施是采用高分子材料对石质文物表面进行封护。此种防风化高分子涂料必须抗老化性能强、不会使石质文物表面产生明显光泽,同时还应有较好的透气性,不会阻止石质文物的呼吸以排出水分。现已研究成功的材料有PS防风化涂料、有机硅防风化涂料、有机硅和丙烯酸改性防风化涂料、有机氟树脂类涂料等。

4修复

许多石质文物因年代久远产生裂隙,有的开裂后崩塌,以致残缺。解决这类问题,必须采用一定的修复技术,按文物保护的原则进行合理修复。一般采取的措施是粘接、压力灌浆粘接和补缺。粘接、压力灌浆粘接所采用的材料主要是环氧树脂或环氧糠酮树脂。石质文物的补缺,需有根有据,若根据不足,则不能进行补缺。补缺选用的石料,色泽应尽可能与待修文物一致,补缺完成后可稍加以作色,将外观的色泽统一。

(二)石质文物分析检测技术

1成分分析

石质文物的风化层可以用原子吸收或离子发射光谱进行成分分析,所得数据用于风化原因的判断,为防风化处理提供科学依据。

2晶相分析

石质由矿物组成,不同的矿物晶相结构不同。进行晶相分析,有助于判断石质文物的抗风化能力,也可为维修选材提供依据,同时,晶相分析的结果可用于对石质可能出现的风化进行预防处理。

3力学状态分析

根据断裂力学和岩石力学理论,建立力学计算模型,然后利用现代先进的仪器设备和电子计算机,对石质文物进行力学分析,可以判断从外观看不到的裂隙走向,通过计算找到受力明显的部位,这些部位易开裂崩塌,通过对这些部位进行加固,可防止石质文物开裂崩塌。

4超声波无损探伤

现代无损探伤技术发展很快,在石质文物无损探伤应用方面,现在应用比较多的是超声波无损探伤,特别是对有着比较规则形状的石质文物,如石碑、方柱和砖石等,应用效果比较理想。超声波无损探伤能够探测石质内部裂隙的走向和发展程度,以及用于灌浆效果的判断。

5电法勘探检测裂隙

电法勘探包括电阻率法、激发极化法和电磁感应法。其中电阻率法经常用于岩石表层裂隙的检测,它是以不同岩石结构之间导电性差异为基础,通过接地电极在地下建立电场,以电测仪器观测因不同地质体存在时地表电场的变化,从而推断裂隙走向及其深度。该法已成功应用于山西大同云冈石窟岩石裂隙的调查。

其他还有电子显微镜分析法、X衍射分析法和差热分析法等。

从上述国内外与实物地质资料有一定关联的保护方法和防护措施可以看到,实物地质资料的保护工作是有先例可循的,但是现成的方法能否直接采用还需要进一步的研究和对比。

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