浅谈石质文物的技术保护

1、浅谈石质文物的技术保护科教纵横2011年07月浅谈石质文物的技术保护文/王卫星摘要:石质文物包括石窟寺,露天石质文物,馆藏石质文物,因受自然力的作用会发生各种形式的损毁和破坏,因此,要针对不同类型的石质文物,采取不同的技术手段,进行有的放矢的有效修复,从而避免和延缓各类石质文物的自然损毁过程,达到保护石质文物的目的.关键词:石质文物;石窟寺;露天石质文物;馆藏石质文物;技术保护中图分类号:K85文献标识码:A文章编号:1006-4117(2011)07-0239-01石质文物是指各级文博单位收藏或保存的,在人类历史发展过程中遗留下来的具有历史,艺术,科学价值的,以天然石材为原材料加工制作的遗物

2、.主要包括石刻文字,石雕(刻)艺术品与石器时代的石制用具三大类别,以及各类文博单位收藏的建筑石构件,摩崖题刻等.不可移动的石窟寺,摩崖题刻及石构建筑不属于本规范的范畴.石质文物因受到日照,水浸蚀,地震等自然营力作用和环境污染,小气候改变等因素的影响会发生粉化,变色,生霉,起甲,酥碱,劈裂,蚀空,凝浆,崩塌,倾覆等破坏形态.因此,对各种类型石质文物的预防和修复保护就显得极为迫切和必要.一,石窟寺保护技术首先应调查病害.调查工作有以下几个步骤:一是测绘地形图,窟区平面图,立面图,纵横剖面图等.测图方法有经纬仪导线测量,控制网测量,小平板测量.在进行立面测量,窟内石雕艺术品测绘时,可采用近景摄影测量

3、的方法二是环境质量评价.包括文物所在山体的地层,岩性,构造,水文地质条件,气象,水文,地震资料,污染源及造成的危害等.应指出文物受到的主要危害和治理措施.三是地球物理勘探.为解决某个特殊目的而用,要在满足物理前提与必需的工作条件下才能收效.目前利用的物探方法有:直流电阻率法寻找渗水途径,微电极系法探测石窟表面风化层厚度,声波法测石窟风化程度,地震勘探进行窟前考古等.四是稳定性分析.许多石窟位于陡立的边坡内,属于陡坡与洞室相结合的三向空间.分析其稳定性应从文物所在山体的岩性,裂隙,变形破坏过程,力学分析计算等方面进行研究,预测其变形破坏规律.对于体量较大的危险岩体还应进行结构面的分析,计算.预防

4、措施是指改善文物所处的环境,避免各种风化应力的继续破坏.主要的措施是在石窟崖顶作一些防渗排水,改变并疏通地表水流的流向位置,进而切断和洞窟的联系.检查裂隙的走向,范围,杜绝地表水流沿裂隙渗入窟内;采用窟前地面排水,降低地下水位;排除窟内潮湿结露,防止剧烈的干湿交替变化等办法,防止水对文物的侵蚀为避免艺术品受日光,雨水,风沙的直接侵袭,还可修建窟檐进行保护.石窟寺的加固主要为防止石窟的崩坍和艺术品风化.措施有:(一)用护壁,挡墙,大型砌体和浇筑体阻止裂隙发展,从而防止悬岩塌落和抵御岩体开裂.此法难以保持石窟现状,易破坏崖壁的历史遗存,在不得已情况下才使用.(二)要喷锚加固.以不同长度的锚杆(或粗

5、钢筋)采用水平或倾斜的不同方向穿过裂隙岩体,将不稳定的岩体锚固在稳定的岩体上,然后将锚杆端与细钢筋网焊接,表面用高压喷515厘米厚的混凝,然后用山体岩粉罩面做旧.沿一定间距留设排水孔,使少量渗出的水仍能排出.这种方法适合已经松弛,多裂隙,洞窟密集而岩体破碎的石窟山体.它可起到加固,支撑,防风化作用,具有很大的承载力和安全储备.缺点是会局部改变石窟外貌和掩盖一些历史遗存.二.露天石质文物保护先从研究石雕的风化形态着手.先进行风化成因分类,然后根据气象要素,水害和潮湿环境的长期观测与记录,按石雕风化的深度系统取样,并进行岩石物理力学性质试验,岩石氧化物的化学分析,薄片鉴定和风化产物的差热分析,x射

6、线衍射分析,光谱分析和扫描电镜观察等许多工作,找出石雕风化的病因,采用点荷载强度试验及超声波试验,检测石雕风化的程度,再根据岩石化学成分随深度的变化,用物探电法及岩相鉴定等手段检测石雕风化深度.一般较完整,风化不严重的露天文物,应改善保护环境.对风化特别严重,不进行保护,无法保存的文物,才可使用防护材料.防护材料的使用应明确主要防止哪几种风化营力,提出保护后应达到的主要指标,并要求材料无色,透明,不反光,不酥碱,化学稳定性好,渗透能力强,具有抗风化能力,有一定固结强度等.一般使用的防护材料有高分子有机聚合材料(有机硅,聚氯酯,甲基丙烯酸酯类,硅酮等)及无机化学材料.石雕防护层材料的性能各项检测

7、为了文物安全,必须谨慎地对石雕防护层材料的性能进行特别检测,包括:(一)防护层内的材料形态,充填程度及沿深度方向的变化;(二)物理力学性能:如孔隙率,透气性,固结强度,耐磨蚀强度等;(三)抵御水侵蚀的能力:如表面吸水率(毛细吸水率),最大吸水率,憎水性,透水性等;(四)抗风化能力:如耐老化性能(包括人工老化试验及自然曝晒场),抗冻融试验,安定性试验,干湿交替试验等;(五)化学稳定性:如耐酸性,可溶盐,中溶盐含量,抗污染能力等;(六)重涂性:为后人提供保护的可能性.三馆藏石质文物保护.从墓葬或由野外放入博物馆内收藏的石质文物首先需要表面除垢,清除内含的各种盐类或微生物.保护和修复的主要方法有:(一)清除可溶盐.一般是先在流水中较长时间浸洗,再用去离子水浸洗.体量大的石器,可用纸浆涂敷,干后揭取.(二)表面去垢.放入超声波清洗器中,快速洗除.大理石锈壳,可用二甲树脂将其周围封护后用稀酸腐蚀锈处,再用机械法剔除.其他石器可用稀酸软化溶蚀污垢,最后用非离子水洗净.(三)粘接修复粘接材料一般用环氧树脂类调入石粉掺少量颜料混合而成的粘合剂,也可用硝基纤维素或聚醋酸乙烯酯类粘合风化严重的石器.已相当疏松或表面有彩绘的石质文物,粘接前选用丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯