淺談石質(zhì)文物的技術保護

1、淺談石質(zhì)文物的技術保護科教縱橫2011年07月淺談石質(zhì)文物的技術保護文/王衛(wèi)星摘要:石質(zhì)文物包括石窟寺,露天石質(zhì)文物,館藏石質(zhì)文物,因受自然力的作用會發(fā)生各種形式的損毀和破壞,因此,要針對不同類型的石質(zhì)文物,采取不同的技術手段,進行有的放矢的有效修復,從而避免和延緩各類石質(zhì)文物的自然損毀過程,達到保護石質(zhì)文物的目的.關鍵詞:石質(zhì)文物;石窟寺;露天石質(zhì)文物;館藏石質(zhì)文物;技術保護中圖分類號:K85文獻標識碼:A文章編號:1006-4117(2011)07-0239-01石質(zhì)文物是指各級文博單位收藏或保存的,在人類歷史發(fā)展過程中遺留下來的具有歷史,藝術,科學價值的,以天然石材為原材料加工制作的遺物

2、.主要包括石刻文字,石雕(刻)藝術品與石器時代的石制用具三大類別,以及各類文博單位收藏的建筑石構件,摩崖題刻等.不可移動的石窟寺,摩崖題刻及石構建筑不屬于本規(guī)范的范疇.石質(zhì)文物因受到日照,水浸蝕,地震等自然營力作用和環(huán)境污染,小氣候改變等因素的影響會發(fā)生粉化,變色,生霉,起甲,酥堿,劈裂,蝕空,凝漿,崩塌,傾覆等破壞形態(tài).因此,對各種類型石質(zhì)文物的預防和修復保護就顯得極為迫切和必要.一,石窟寺保護技術首先應調(diào)查病害.調(diào)查工作有以下幾個步驟:一是測繪地形圖,窟區(qū)平面圖,立面圖,縱橫剖面圖等.測圖方法有經(jīng)緯儀導線測量,控制網(wǎng)測量,小平板測量.在進行立面測量,窟內(nèi)石雕藝術品測繪時,可采用近景攝影測量

3、的方法二是環(huán)境質(zhì)量評價.包括文物所在山體的地層,巖性,構造,水文地質(zhì)條件,氣象,水文,地震資料,污染源及造成的危害等.應指出文物受到的主要危害和治理措施.三是地球物理勘探.為解決某個特殊目的而用,要在滿足物理前提與必需的工作條件下才能收效.目前利用的物探方法有:直流電阻率法尋找滲水途徑,微電極系法探測石窟表面風化層厚度,聲波法測石窟風化程度,地震勘探進行窟前考古等.四是穩(wěn)定性分析.許多石窟位于陡立的邊坡內(nèi),屬于陡坡與洞室相結合的三向空間.分析其穩(wěn)定性應從文物所在山體的巖性,裂隙,變形破壞過程,力學分析計算等方面進行研究,預測其變形破壞規(guī)律.對于體量較大的危險巖體還應進行結構面的分析,計算.預防

4、措施是指改善文物所處的環(huán)境,避免各種風化應力的繼續(xù)破壞.主要的措施是在石窟崖頂作一些防滲排水,改變并疏通地表水流的流向位置,進而切斷和洞窟的聯(lián)系.檢查裂隙的走向,范圍,杜絕地表水流沿裂隙滲入窟內(nèi);采用窟前地面排水,降低地下水位;排除窟內(nèi)潮濕結露,防止劇烈的干濕交替變化等辦法,防止水對文物的侵蝕為避免藝術品受日光,雨水,風沙的直接侵襲,還可修建窟檐進行保護.石窟寺的加固主要為防止石窟的崩坍和藝術品風化.措施有:(一)用護壁,擋墻,大型砌體和澆筑體阻止裂隙發(fā)展,從而防止懸?guī)r塌落和抵御巖體開裂.此法難以保持石窟現(xiàn)狀,易破壞崖壁的歷史遺存,在不得已情況下才使用.(二)要噴錨加固.以不同長度的錨桿(或粗

5、鋼筋)采用水平或傾斜的不同方向穿過裂隙巖體,將不穩(wěn)定的巖體錨固在穩(wěn)定的巖體上,然后將錨桿端與細鋼筋網(wǎng)焊接,表面用高壓噴515厘米厚的混凝,然后用山體巖粉罩面做舊.沿一定間距留設排水孔,使少量滲出的水仍能排出.這種方法適合已經(jīng)松弛,多裂隙,洞窟密集而巖體破碎的石窟山體.它可起到加固,支撐,防風化作用,具有很大的承載力和安全儲備.缺點是會局部改變石窟外貌和掩蓋一些歷史遺存.二.露天石質(zhì)文物保護先從研究石雕的風化形態(tài)著手.先進行風化成因分類,然后根據(jù)氣象要素,水害和潮濕環(huán)境的長期觀測與記錄,按石雕風化的深度系統(tǒng)取樣,并進行巖石物理力學性質(zhì)試驗,巖石氧化物的化學分析,薄片鑒定和風化產(chǎn)物的差熱分析,x射

6、線衍射分析,光譜分析和掃描電鏡觀察等許多工作,找出石雕風化的病因,采用點荷載強度試驗及超聲波試驗,檢測石雕風化的程度,再根據(jù)巖石化學成分隨深度的變化,用物探電法及巖相鑒定等手段檢測石雕風化深度.一般較完整,風化不嚴重的露天文物,應改善保護環(huán)境.對風化特別嚴重,不進行保護,無法保存的文物,才可使用防護材料.防護材料的使用應明確主要防止哪幾種風化營力,提出保護后應達到的主要指標,并要求材料無色,透明,不反光,不酥堿,化學穩(wěn)定性好,滲透能力強,具有抗風化能力,有一定固結強度等.一般使用的防護材料有高分子有機聚合材料(有機硅,聚氯酯,甲基丙烯酸酯類,硅酮等)及無機化學材料.石雕防護層材料的性能各項檢測

7、為了文物安全,必須謹慎地對石雕防護層材料的性能進行特別檢測,包括:(一)防護層內(nèi)的材料形態(tài),充填程度及沿深度方向的變化;(二)物理力學性能:如孔隙率,透氣性,固結強度,耐磨蝕強度等;(三)抵御水侵蝕的能力:如表面吸水率(毛細吸水率),最大吸水率,憎水性,透水性等;(四)抗風化能力:如耐老化性能(包括人工老化試驗及自然曝曬場),抗凍融試驗,安定性試驗,干濕交替試驗等;(五)化學穩(wěn)定性:如耐酸性,可溶鹽,中溶鹽含量,抗污染能力等;(六)重涂性:為后人提供保護的可能性.三館藏石質(zhì)文物保護.從墓葬或由野外放入博物館內(nèi)收藏的石質(zhì)文物首先需要表面除垢,清除內(nèi)含的各種鹽類或微生物.保護和修復的主要方法有:(一)清除可溶鹽.一般是先在流水中較長時間浸洗,再用去離子水浸洗.體量大的石器,可用紙漿涂敷,干后揭取.(二)表面去垢.放入超聲波清洗器中,快速洗除.大理石銹殼,可用二甲樹脂將其周圍封護后用稀酸腐蝕銹處,再用機械法剔除.其他石器可用稀酸軟化溶蝕污垢,最后用非離子水洗凈.(三)粘接修復粘接材料一般用環(huán)氧樹脂類調(diào)入石粉摻少量顏料混合而成的粘合劑,也可用硝基纖維素或聚醋酸乙烯酯類粘合風化嚴重的石器.已相當疏松或表面有彩繪的石質(zhì)文物,粘接前選用丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯