左江花山岩画面层抢险加固材料的选择与研发

由于绘制崖壁的地质、气候等因素,左江花山岩画出现了开裂等严重病害。在比较所有可选材料的性能后选择了天然水硬石灰作为面层抢险加固黏结材料,经过实验室配方研发遴选、无岩画表面实验检测、有岩画表面工艺验证与质量评估体系研究,明确了花山岩画抢险加固采用天然水硬石灰制备的材料体系及其工艺,为全面展开抢救性保护工程提供了技术保障。     

我国传统镁质石灰初步研究

对我国从明代到民国的建筑灰浆的化学成分、矿物成分等分析发现,部分砌筑及抹灰灰浆为镁质石灰,MgO含量达到5%~26%。特别是取自河北、北京等地长城的传统石灰样品全部为镁质石灰。镁质石灰与钙质石灰比较,具有强度高、吸水率低的特点,从而具有更佳的抗冻融性能。此外,镁质石灰收缩低、易于施工。镁质石灰煅烧需要的温度低于钙质石灰,能耗低。鉴于传统镁质石灰在中国的研究尚为空白,建议系统地开展镁质石灰研究,研究内容包括原材料类型及分布、煅烧温度、消解方式、配比优化等。同时宜研究镁质石灰在严重大气污染下的耐久性及镁质石灰相关建筑遗产的保护修复技术等。     

德国多孔隙石质古迹化学增强保护新材料和新施工工艺

介绍了20世纪90年代德国石质古迹化学增强保护的新材料和新的施工工艺,提出呈皮壳状风化石雕保护的建议。     

古建筑烧结粘土砖性能检测的超声波方法研究

烧结粘土砖作为中国古建筑使用最广泛的材料之一,现有的机械物理性能检测方法多为破坏性的,采用超声波无损检测法则可以最大程度保证砖的完整性。因此,本工作对比了试验台、砖表面平整度以及砖湿度等客观条件对超声波无损检测方法的影响,确定了超声波法检测古代粘土砖性能的操作流程。在初步测定采自山西南部及香港某古建筑的砖性能后发现,超声波无损技术可以标定砖的机械物理性能,并能判断同类型砖的不同劣化程度。超声波无损检测过程可以很好地保证古代砖的完整性,不会对古建筑造成破坏,而且具有便携性。研究结果表明,超声波无损检测是可以推广应用的古建筑勘察及质量监测技术。     

明《天工开物》之“风吹成粉”工法初步研究

1637年(明崇祯十年)出版的《天工开物》记录了我国古代建筑石灰的消解采用"置于风中,久自吹化成粉"的工艺,"用以砌墙石,则筛去石块,水调黏合"。为复配"风吹成粉"工法并研究采用这种工法得到的石灰性能,实验采用传统立窑对源自浙-皖交界处原材料"青石"烧制而成的生石灰使用"风吹法"消解,并参照现代标准BS-EN-459-2015等相关检测方法进行性能研究。结果发现"风吹法"消解的石灰含有水硬性组分如硅酸二钙等,并具有凝结时间短、强度适中等特点。研究表明,"风吹"20~30天左右得到的石灰性能相当于欧洲标准的天然水硬石灰NHL1或NHL2。研究还表明,"风吹成粉"的石灰可以用作砌筑、修复、注浆等粘合剂,其快凝等特性非常有利于湿冷环境下的施工。若对文献、明及以前的建筑进一步考证并采取系统全面的深化研究,有望考证出我国380年前的明朝对天然水硬石灰消解及应用技术的掌握程度,并开发出融合中华传统智慧的文物建筑保护材料。     

云冈石窟石雕科学保护的技术限制

世界文化遗产云冈石窟因其历史悠久、规模宏大、内容丰富、独特的雕刻技术而举世闻名（图一）。对其保护一直倍受政府部门、研究机构、新闻媒体等多方的关注。     

水硬石灰在花山岩画加固保护中的应用研究

水硬石灰兼具石灰和水泥的优点,低收缩、耐盐、适中的抗压和抗折强度、水溶盐含量低,同时与传统的砖石建筑兼容性好,是一种天然、无污染、耐老化的无机材料。本工作针对花山岩画的开裂特点制订出相应的力学参数要求,配制出两种不同的水硬石灰砂浆,并对这两种砂浆的力学性能进行了分析。同时探讨了不同养护条件对水硬石灰砂浆拉拔强度的影响。现场试验结果说明,填补粘结材料可以提供一定的粘结强度,并且具有使用方便,污染小的特点,可用于花山岩画开裂岩体应急保护加固处理。     

历史建筑木柱防腐措施研究

本工作针对在浙江温州地区历史木构建筑修缮中发现的木柱根部腐朽严重的问题,提出对其的保护措施,分析其腐朽原因。为此,通过查阅相关国内外规范及经验做法、实地调研、勘察检测、实验室进行材料试验、数据统计分析等办法进行综合分析,得出木柱腐朽的主要原因为冷凝水。采用通过对比实验研究发现,传统历史建筑中的木柱础做法和对木柱进行防水处理可以较好地解决木柱腐朽的问题。     

中国南方气候环境下“软盖层”保护的模拟实验研究

"软盖层"保护遗址墙体是目前盛行于英格兰和苏格兰,且为中欧和北欧认可的一种保护技术。"软盖层"保护技术符合我国建设遗址公园的保护技术需求,根据苏格兰的研究报告推测"软盖层"保护技术适合在中国沿海域范围气候环境下应用。该项研究是对"软盖层"保护技术应用于安徽宣城广教寺遗址公园保护与展示工程实施可能性所做的模拟实验,实验地点于上海同济大学,实验周期为一年。实验方法为将两堵模拟实验墙分为四等部分,一部分墙头覆盖砖块模拟硬盖层保护和另外三部分墙头覆盖三种不同的植被(景天科植被、马尼拉草、四季青草)模拟软盖层保护,通过安装在各不同盖层下的温度数据记录仪每半小时采集的温度变化数据,通过手持式湿度仪于每月采集墙体的湿度数据,结合图像记录等方式采集每月墙体的表观变化和植被的生长情况变化。通过一年的实验研究及数据分析表明,在中国南方地区气候环境下,"软盖层"对墙体的保护效果主要体现在极端气候环境下。同时,"软盖层"在夏季对墙体的除湿功效显著,而且在冬季并没有增加墙体湿度的副作用。实验结果还表明,草的选择对"软盖层"的功效影响颇大,建议在进一步研究中需要寻找更适用作"软盖层"的植被和土壤。     

清水砖墙无损排盐技术及效果评估—以香港牛棚艺术村PB 570为例

清水砖墙为中国近现代历史建筑最重要的装饰面层,但是几乎所有的清水墙均遭受不同程度的水溶盐危害,其修复过程中,重要的手段之一是在尽最大可能地保留历史材料的前提下排除掉这些盐分.采用离子色谱分析方法,通过对香港牛棚艺术村PB 570标段的排盐前后粘土砖中的水溶盐含量分析、不同批次排演灰浆中水溶盐含量跟踪说明,敷贴灰浆法可以有效地排除大部分盐分.其中溶解性能比较高的Cl-、NO;可以只经过一次处理,其含量就可以由“严重”降低到中等至轻微,而溶解性能比较低的SO4-则需要2～3次的处理.