用于古建筑琉璃瓦保护的高分子聚合物材料的分析研究

为探索高分子聚合物用于古建筑琉璃瓦的保护研究,采用所选择的9种有机高分子聚合物对现代黄釉琉璃瓦进行保护处理,分析保护材料的耐光性能及保护后琉璃瓦的憎水性、耐冻融性和化学稳定性等性能,同时选择性能较好的材料用于胎体酥粉古琉璃瓦的保护,分析憎水性、耐冻融性、耐折、抗压强度、透气性以及进行保护机理研究.结果表明,保护材料丙烯酸类材料的Primal SF和1372耐光性能较差;用于现代琉璃瓦保护的Primal SF憎水性和耐冻融性较差;有机硅的耐酸碱性较差;聚氨酯和硅丙乳液的憎水性和耐碱性能较差;氟碳清漆、氟树脂和复配材料的各项性能相对较好;含氟聚合物及其氟树脂为主的复配材料用于胎体酥粉古琉璃瓦保护的憎水性、耐冻融性、耐折、抗压强度和透气性等性能相对较好,保护材料以良好的渗透能力渗入古琉璃胎体内部,有效提高胎体强度,起到填充空隙和防止水分破坏的作用.综合几项指标,含氟聚合物及其复配材料的各种性能优良,为选择中国古建筑琉璃瓦的保护材料提供科学依据.     

浅谈昙石山遗址出土骨质文物的现场保护

昙石山遗址目前尚保存有10余具新石器时代晚期的人类和动物骨骼遗骸,为更加全面长久地保护这些骨质文物,在充分了解自身病害原因和骨质组成特点的基础上,通过新一轮的保护试验,并经对比研究表明:有机硅改性硅丙乳液作为加固剂材料、丙烯酸树脂+羟基磷酸钙作为修复材料,以及有机硅氟作为封护材料,基本适用于昙石山遗址出土骨质文物的现场保护,效果相对较好。该试验结果可为我国南方地区的骨质文物现场保护和进一步研究提供范例。     

基于概率法的木构古建筑地震破坏综合评价方法

为了研究木构古建筑地震破坏状态评估的准确性,应用概率的方法,以结构损伤指数、最大层间位移角作为评价因子,建立了地震破坏综合评价模型,提出了基于概率法的木构古建筑地震破坏综合评价方法。该方法在综合现状分析与实验数据,在一定烈度下计算各种破坏状态等级中每一种破坏状态出现的概率,古建筑地震破坏状态应为概率最大的地震破坏状态,从而比较准确地判别木构古建筑地震破坏程度。并对经受过汶川地震的两种结构形式的古建筑进行了验证,从而验证了该方法的合理性和有效性。这一方法将提高木构古建筑震害预测的准确性,为古建筑抗震加固提供有效的理论支持。     

一种新型有机硅改性的丙烯酸树脂在加固糟朽丝织品中的应用

用加固剂加固保护已经严重糟朽的丝织品是一种延长丝织品寿命的有效方法。用一种新型有机硅改性的丙烯酸树脂SA—6对丝织品进行加固保护,结果表明SA—6在耐老化、耐沾污性、耐霉菌等方面具有优良的特性,不只是对于丝织品的保护,而且在其它类物保护中有望得到广泛应用。     

曲阜孔庙古建筑彩画颜料成分分析

油饰彩画是木构建筑的重要组成部分,在世界建筑史上占有重要地位.然而,由于制作材料和工艺的局限性以及外界环境因素的影响,油饰彩画通常会出现褪色、脱落等病害.本文运用激光拉曼光谱分析法,对采集于曲阜孔庙四处古建筑上的11个油饰彩画样品进行了分析测试,探讨了彩画的制作材料和工艺,为后期保护修复提供了依据.     

古陶瓷修复仿釉涂料的研究

古陶瓷修复是一门综合多种学科的传统技艺,长期以来因缺乏系统的整理和总结,故发展缓慢,在古陶瓷修复中瓷釉工艺直接关系到修补部位的质感和色泽效果,是极为关键的一道工序。传统上采用的仿釉涂料有虫胶漆、醇酸清漆、硝基漆、丙烯酸漆等。为了提高古陶瓷修复质量,在对现有材料测试和筛选的基础上,结合国内外研究的现状,制定出对丙烯酸涂料进行交联的双组分丙烯酸-聚氨酯复合型仿釉涂料的试验路线。通过对引发剂、流平剂、消泡剂、附着力促进剂等多种助剂进行了分门别类的实验研究,确定了树脂合成的最佳配方为:甲基丙烯酸甲酯40％-50％,丙烯酸1％-2％,甲基丙烯酸丁酯10％-20％,丙烯酸丁酯20％-40％,甲基丙烯酸羟乙酯20％-30％,引发剂533M75为1.5％,溶剂为醋酸丁酯。合成工艺为:将醋酸丁酯加热至回流温度为130-140℃,在3小时内滴加单体混合物,滴完后保温1.5小时,冷却,出料得到丙烯酸树脂。固化剂采用HDI三聚体,比例为树脂:固化剂=3:1,搅拌均匀后可直接涂刷。该仿釉涂料经测定,其耐水性、耐溶剂性和耐紫外老化性等指标均优于传统硝基和纯丙烯酸涂料。     

陕西木构建筑保护实践与探索——以韩城城隍庙维修保护为例

本文首先介绍了陕西现存木构建筑分布与概况,进而重点介绍了韩城早期建筑的基本特征。并以韩城城隍庙维修为例,将近些年来在维修保护中,如何按照“不改变文物原状”和“最少干预的”原则,如何保持传统材料、传统工艺及传统做法,再现中国古建筑特色等方面进行了实践与探索。文章认为：古建筑维修不仅需要好的设计方案,而且还必须有一支具备较高文物保护意识的施工单位队承担施工,这样才能真正达到保护古建筑的目的。     

有机硅改性丙烯酸树脂非水分散体的制备及在土遗址保护中的试用

为找到耐候性良好并对土遗址有良好保护效果的材料,以工业品的有机硅改性丙烯酸树脂乳液为原料,采用转化法制备了有机硅改性丙烯酸树脂非水分散体材料。对形成的非水分散体进行了外观检验和老化性能检验。通过对土样的加固试验和实地应用发现,浓度为0.8％的加固剂251M具有良好的固结效果,表面颜色基本不变,证明这种材料是一种有应用前景的土遗址防风化加固保护材料。     

《文物保护与考古科学》2004年全年分类总目次

标题作者期号页码古建筑、遗址、壁画无地仗层彩绘保护技术研究龚德才何伟俊张金萍王鸣军No .12 9西汉早期柿园墓四神云气图壁画保护研究 (一 )铁付德No .14 7非水分散体加固剂固结砂土能力的研究周双林潘小伦No .15 2大雁塔和法门寺砖材保护研究和　玲甄　刚周传强No .333关于壁画揭取保护中“干涉层”的使用和“地仗层”的去留问题陈家昌No .340土坑墓整体切割与搬迁张光敏No .35 5有机硅改性丙烯酸树脂非水分散体的制备及在土遗址保护中的试用周双林原思训No .4 5 0石窟、石雕、石刻粉尘对云岗石窟石雕影响的研究黄继忠张俊芳No .11…     

古陶瓷修复仿釉涂料的研究

古陶瓷修复是一门综合多种学科的传统技艺,长期以来因缺乏系统的整理和总结,故发展缓慢,在古陶瓷修复中瓷釉工艺直接关系到修补部位的质感和色泽效果,是极为关键的一道工序,传统上采用的仿釉涂料有虫胶漆,醇酸清漆,硝基漆,丙烯酸漆等。为了提高古陶瓷修复质量,在对现有材料测度和筛选的基础上,结合国内外研究的现状,制定出对丙烯酸涂料进行交联的双组分丙烯酸－聚氨酯复合型仿釉涂料的试验路线。通过对引发剂,流剂,消泡剂,附着力促进剂等多种助剂进行了分门别类的实验研究,确定了树脂合成的最佳配方为：甲基丙烯酸甲酯40％－50％,丙烯酸1％－2％,甲基丙烯酸丁酯10％－20％,丙烯酸丁酯20％－40％;甲基丙烯酸羟乙酯20％－30％,引发剂533M75为1．5％,溶剂为醋酸丁酯,合成工艺为：将醋酸丁酯加热至回流温度为130－140℃,在3小时内滴加单体混合物,滴完后保温1．5小时,冷却,出料得到丙烯酸树脂,固化剂采用HDI三聚体,比例为树脂：因化剂＝3：1,搅拌均匀后可直接涂刷。该仿釉涂料经测定,其耐水性,耐溶剂性和耐紫外老化性等指标优于传统硝基和纯丙烯酸涂料。     

利用荧光偏光技术对古木进行腐朽等级判定及加固程度的辨析

古代木材的发掘和保护已成为当今考古学研究的又一重大研究领域。本研究基于海门口遗址的实例,利用荧光、偏光技术对木材解剖学的分析,从而得到古木腐朽等级的划分及加固方法的可行性直观分析。结果表明:古代针叶材的腐朽初步分为4个等级;酚醛树脂加固古木较之天然树脂有更为理想的支撑细胞壁骨架的加固效果。     

中国古代砖砌体力学性能研究综述

古代砖砌体建筑由于材料劣化、环境影响,材料特性及力学性能均受到不同程度的影响和损伤,为了保护历史文化的载体,结合古建筑材料获取原始且必要的数据,系统总结了古砖、传统灰浆的制备工艺和材料性能,简要归纳了古砖、传统灰浆和古砖砌体基本力学性能及其测试方法,对比分析了单砖和砌体抗压强度的差异以及古建筑砌体材料力学性能研究现状。并对今后古砌体如弹性模量等力学性能、古砌体材料及结构的损伤机理等的研究提出了展望或建议,可为砖石古建筑的修缮保护提供参考依据。     

基于古建木构文物修缮的木材抗弯性能实验研究

受自然作用、人为因素及材性退化的影响,已有数百年甚至千年历史的古建筑木结构构件及斗栱节点存在不同程度的损伤,需进行合理修缮加固。而在木结构修缮选材中,抗弯弹性模量是需要考虑的一项重要指标。为了找到更合适的古建筑修缮加固用材,本研究选用五种木材进行横纹径向、弦向和斜向抗弯测试,采用力学试验机以及自制的力传感器通过电阻应变采集仪分别记录了五种木材所受力和位移的关系,然后按荷载与位移的关系分别计算出各自的抗弯弹性模量。通过对五种木材抗弯弹性模量的测量与分析,比较了相同含水率的木材抗弯弹性模量随密度的变化情况。试验表明:同种木材不同受弯方向抗弯弹性模量差异较大;与其他木材相比,落叶松不同受弯方向的平均抗弯弹性模量高于其他木材;木材的抗弯弹性模量有随密度增加而增加的趋势。此试验结果可为今后古建木结构的维修与加固以及构件替换提供参考。     

馆藏明代加彩木雕坐像保护前期研究

为更好地了解馆藏明代加彩木雕坐像的价值和病害情况,以期实施科学的保护和修复,利用超景深三维显微光学系统、拉曼光谱、红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光能谱等分析方法对馆藏两件明代加彩木雕坐像的材质组成、制作工艺及病害情况等进行了综合分析。分析表明,两件木雕文物材质为樟科樟木属,加彩层为彩绘层,施彩工艺为先于木胎上打白灰层,而后铺一层纺织纤维,再于纤维布上涂颜料层,颜料层表面涂刷一层防护膜。其中,白灰层为石膏,纺织纤维为棉织物,所用颜料多为矿物颜料,蓝色显示物质为群青,黑色为炭黑,金色疑为铜金粉,而红色显色物质为植物染料-茜草。表面防护膜层为醇酸树脂。腐朽木材碎片和加彩层表面均有大量真菌孢子和菌丝,可以认为菌虫的侵染是引起木雕腐朽的主要因素之一。研究结果为更好地认识两件木雕文物,以及对其实施科学、有效的保护奠定了基础。     

明清古建筑木结构典型抗震构造问题研究

为保护古建筑,采用分类统计方法,研究了我国明清古建筑木结构的典型抗震构造问题。基于大量工程现场勘查结果,对古建筑木结构的典型抗震构造问题进行了归纳汇总,分析了原因,提出了加固建议;基于典型算例,对古建筑木结构加固方法进行了深入论证。结果表明:我国古建筑木结构的柱子、斗棋、榫卯节点、梁架、屋顶等各部位都容易产生开裂、糟朽、变形、拔榫等抗震构造问题并影响结构的抗震性能,而这些问题的产生原因主要与木结构的构造特征、木材材料性质及施工保养等因素有关;对这些抗震构造问题及时采取合理有效的加固措施,可减轻或避免结构产生的震害。     

古建筑木构件的防火处理与性能研究

古建筑具有重要的文化价值和经济价值,是重要的不可再生文化遗产。中国的古建筑以木为主要结构,而木结构的耐火等级低,这就造成了中国古建筑面临了一个极大的隐患——火灾,因此对古建筑木构件的防火处理与性能的研究迫在眉睫。为此,试验选取3种不同的木材和5种不同的阻燃剂作为研究对象,首先对涂覆不同阻燃剂的木材进行表观特征测量,然后分别采用热重分析法和扫描电子显微镜测试技术进行表征测试,最后分析阻燃木材的各种力学性能测试。研究结果表明:喷涂阻燃剂的木材其性能效果均优于未喷涂的木材。特别针对未涂油漆的原木构件,可以采用有机磷杂环阻燃剂或磷—氮类阻燃剂;普通油漆的木构件则适用于磷—氮类阻燃剂,而处理桐油木构件应用磷—氮类阻燃剂或阻燃油。     

古建筑木结构的保护问题

我国古建筑以木结构体系为主,主要承重材料是木材。木材是生物体,由有机物组成,容易发生腐朽、虫蛀、火灾和力学性能衰减等劣化,其中腐朽和虫蛀等生物危害的发生最为普遍。本文重点介绍了古建筑修缮和保护中,木材的保存、干燥、木材防腐处理的通用药剂和使用方法,针对古建筑保护中存在的树种选择困难、木材防腐处理质量和木材含水率过高等问题,提出建议,为古建筑木结构的保护和维修提供最新的信息。     

New trials in the consolidation of waterlogged archaeological wood with different acetone-carried products

Some acetone-carried consolidants for waterlogged archaeological wood were tested in order to evaluate treatments able to save time and energy. In details, colophony (rosin), two esterified colophonies (Rosin 100^® and Rosin 459^®), a mixture of colophony with PEG 3400 and a vinyl acetate - vinyl versate copolymer (Vinavil 8020S^®) were tested. The treatments were carried out at temperatures of 20 and 35 °C on waterlogged maritime pine, elm, oak and beech. The materials came from the archaeological site of the ancient ships of Pisa (Tuscany, Italy) and were dated back to VII cent. BC – II cent. AD. To evaluate the processes, equilibrium moisture content and dimensional stability of treated wood samples at different relative humidity, and retention of impregnating products were measured; moreover macroscopic and microscopic examination were also run to respectively assess the shape and appearance of treated wood and the way of deposition of consolidants. The results highlighted that natural and modified colophony treatments gave the most satisfactory results both in the maintenance of shape and dimensions of samples and in the stabilization with respect to RH variations. Moreover, the equilibrium moisture contents of samples treated with R100 and R459 were much reduced in comparison to the other consolidants and to untreated archaeological wood. This fact was related to the high retention values of those products that occluded most of the porosity including the microporosity of cell walls. Therefore, in terms of higroscopicity treated wood was more similar to impregnating substances rather than to decayed wood. This fact was considered helpful in contrasting the moisture-related negative effects in cases of eventual faults in the climate control during e.g. exhibition and in protecting treated wood from the risks of new fungal attacks.     

故宫古建筑结构可靠性问题研究

为保护故宫古建筑,采用归类汇总与理论分析相结合的方法,研究了故宫古建筑木结构的典型残损问题。基于大量现场勘查及理论分析结果,对故宫古建筑存在的典型可靠性问题进行了分类汇总,分析了产生这些问题的原因,提出了可行性加固建议。通过典型算例,对古建筑木结构加固方法进行了深入论证。结果表明:故宫古建筑木结构的柱子、斗栱、榫卯节点、梁架、屋顶、墙体等各部位都容易产生开裂、糟朽、变形、拔榫等可靠性问题并影响结构整体的稳定性能,而这些问题的产生原因主要与木结构的构造特征、木材材料性质及施工保养等因素有关;针对不同的可靠性问题,采取合理有效的加固方法,可提高古建筑结构整体的稳定性能。     

Advanced design of Chinese traditional materials for the conservation of historic stone buildings

The conservation of historic stone buildings and sculptures is recently receiving growing attention and becoming a focus of research because of rapid changes in weather conditions (pollution, acid rain, etc.). Presently, techniques for stone conservation primarily involve the use of organic coating treatments, but their side effects have been recognized. In contrast, some traditional materials used in historic stone buildings function well for thousands of years. In this paper, we report our research on the reasons why traditional protective materials can provide an unexpected long-term protection. First, calcium carbonate was prepared according to a formula for making Chinese traditional consolidating materials, and its structure and morphology were examined by different instruments. Second, the reinforcing effectiveness of the prepared CaCO₃ powders was tested and analyzed by investigating its surface characteristics. The experimental results reveal that a biocontrolled process occurs, in which an organic template can induce the precipitation of a mineral structure, which in turn results in a great improvement in the conservation of the historic stone buildings protected by these traditional protective materials. This provides a contribution toward the development of new researches on biocontrolled processes and on some protective materials with excellent performance through biocontrolled synthesis.