砖石文物病害及分类概述

我国数千年的文明历史创造出了大量的具有重要历史意义和价值的砖石质文物。然而,它们中大多数经受了数千年的风化,病害严重,现状令人堪忧。如何对砖石文物病害进行认知,并进行科学规范的分类是该类文物保护实施的第一步也是最为关键的一步。本文在编制《馆藏砖石质文物病害分类与图示》国标过程的基础上,归纳总结了我国常见砖石文物的病害及其简要分类方法。     

石质文物保护若干问题的思考

石质文物的保护,至今仍被国内外业者公认为是个难题。当前我国石质文物保护遇到的几个有待解决或需深入研究的问题主要包括:开展石质文物防风化研究迫在眉睫,尤其现在提出抢救性保护向预防性保护转变的文物保护原则时,不能把着力点全放在预防性保护上:要从保护程序的科学、合理性,文物材质的特征、环境及病害的深入分析,保护材料实效性与安全性,保护效果的有效性,保护方法的跟踪与维护等方面对石质文物保护的过程进行全面评估;进行石质文物风化程度、风化深度及风化速率的检测,是定量、半定量的评价石质文物表层的风化(或称劣化)状态较为有效的途径;要加深对石质文物病害的认知与评估;重视对石质文物所依附地质体的研究。     

石质文物的化学保护

风化问题一直是户外砖石文物保护工作中的最大难题。本文作者结合在故宫博物院十多年间对石质文物防风化的保护研究工作,指出对石质文物产生破坏的主要原因是水的渗入,同时介绍了世界上较先进的化学防水方法,强调了这些防风化方法操作过程中应注意的问题。并且论及了故宫对于石质文物防风化加固材料的开发。     

石质文物风化病害研究及无损微损检测方法

本文讨论了石质文物风化病害的类型及影响因素;总结了目前国内外对石质文物风化程度指标的研究现状,梳理了目前国内外岩体或岩石风化程度的表征指标(包括定性和定量指标),同时对目前石质文物风化病害常用的无损或微损检测方法进行了回顾。     

砂岩文物加固材料与实验室工艺研究

风化砂岩文物的加固是文物保护的重要课题。在本研究中,选择与严重风化的云冈石窟石质文物材质相同的新鲜砂岩为研究对象,采用化学加速风化方法将石质试样进行风化模拟处理,使其风化程度接近于石窟文物本体。利用4种硅酸酯类加固材料和7种实验室工艺条件,对风化模拟石质试样进行加固处理。对处理后的石质试样进行渗透深度、色差、耐盐性、耐紫外老化、无侧限抗压强度性能测试,评估各材料与实验室工艺加固效果。经研究表明:不同材料对风化砂岩均有加固效果,其中硅酸乙酯及其低聚物材料加固作用明显;同种材料、不同实验室工艺条件下加固效果却不一样,减压浸渍法实验室工艺的加固效果最大。本工作结果将为砂岩类石质文物现场加固保护提供科学基础数据。     

露天石质文物生物风化研究进展

露天石质文物受到自然界各种环境因素的影响,保存初期可以抵制风化与侵蚀的发生,但是随着保存时间的增长,露天石质文物不可避免地遭受到自然力的破坏,这种破坏是生物风化、物理风化、化学风化协同发生、共同作用的结果。本文总结了近年来生物对石质文物的侵蚀作用及生物侵蚀的防治等相关研究成果,从露天石质文物生物风化的角度,对造成侵蚀的生物群落、侵蚀机理及预防性保护等方面进行资料梳理,并尝试找出目前存在的问题与保护需求,提出相关建议。     

云冈石窟风化检测研究进展

云冈石窟,作为我国规模最大的古代石窟群,是文化遗产的重要组成部分。由于年代久远,许多石质文物都遭受着严重的风化病害侵蚀,对其风化程度进行检测已经成为石质文物保护中的一项紧迫任务。随着检测技术的不断发展,石质文物风化的检测方法也越来越多,并且每种检测方法都有其侧重的检测目的和优势。本研究综述近几十年内曾使用过的重点检测方法,并分析每种检测方法的原理、优势和局限性,为云冈石窟风化检测和保护提供参考。     

纳米材料在石质文物保护中的应用与展望

纳米材料是指特征维度尺寸在1～100nm范围内的一类材料。由于纳米材料具有独特的表面效应、量子效应及局域场效应三大结构特性,使其表现出一系列与普通晶体和非晶物质不同的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构及其应用前景的开发将成为21世纪科学研究的新热点。 一、石质文物的保护现状和风化蚀变的原因我国有着丰富的文物资源,而石质文物在各类文物中又占极大比重,比如历代的石窟寺、石雕、牌坊、石碑等。这些石质文物暴露在自然界的风化环境中,再加上环境污染的侵蚀,使石质文物受到严重的破坏。若不采取有效的保护措…     

故宫建福宫石质文物保存状况的评价研究

故宫建福宫遗存了大量石质构件,其风化现象比较严重。为评价其保存状况,对建福宫石质构件的划痕宽度、回弹性能、自由渗水率、表层波速与透射波速进行取点测试,与新鲜石材数据对比后,证实其风化程度比较严重,需要进行后续的保护处理。同时还对影响建福宫石质构件风化的环境因素进行测试分析,研究了环境因素与石质构件保存状况的关系,为病害分析乃至保护操作提供了数据及理论支持。     

微波技术在砖石质文物含水率检测中的应用

水是造成砖石质文物劣化的主要因素之一,因此探明其在文物内部的分布、运移规律是开展保护研究的重要基础。微波技术在检测材料内部的水分含量方面表现出较好前景,但在文物保护领域还未普遍应用。基于此,本研究首先介绍了微波技术的理论基础和相关仪器,并选取山西省的长春玉皇庙为对象,针对砖石材料的内部含水率开展了室内样块检测和现场墙体检测。结果表明,微波技术能够较为准确地揭示出文物内部的空间含水率分布规律,这对于研究其病害成因等具有重要作用。此外,与其他多种无损检测技术相比,微波技术检测材料含水率的优点更多,值得文物工作者进一步研究与应用。     

风化石质文物翻模问题探讨

如何对石质文物进行有效保护,历来是文物工作者十分重视的一个课题.特别是对风化石质文物,如何翻模,更是值得关注.作者对此作了探讨,提出了有益的看法.     

常见加固材料在石质文物保护修复中的应用

在我国各地分布着许多石质文物,其表现形式多样,造型多异,价值突出。由于历史悠久,受各种因素的影响,很多石质文物面临着严重的风化问题,急需保护处理。随着科学的发展现用于文物保护修复的材料越来越多,各种加固材料得到了广泛的应用。本文介绍石质文物加固的多种材料,主要包括无机材料、有机材料、新型材料等,以及各种材料的基本性能与特征、加固原理、效果对比,优缺点和应用。     

典型石窟砂岩的毛细吸水与变形响应特征

针对云冈石窟、乐山大佛和大足石刻,选择当地新鲜砂岩开展蒸馏水一维毛细上升试验,获取吸水质量和浸润前锋演变趋势,同时利用三向应变花测定试样不同高度处表面局部微应变的发展规律,并结合微观结构特征对宏观性质进行分析。研究结果表明:整个毛细吸水过程可划分为3个阶段,吸水率以及毛细高度随时间变化最快和最慢的分别是乐山砂岩和大足砂岩;云冈、大足和乐山砂岩局部微应变的最终值依次增加,且存在数量级上的差异,其变化趋势与浸润前锋运移密切相关,竖直和斜45°应变表现为先收缩后膨胀;砂岩毛细吸水和水化变形能力的关键影响因素分别是孔径分布和黏土矿物成分,其与文物真实产生的粉化、崩解、开裂和片状剥落等表面风化病害的形成密切相关。研究成果可为毛细水相关的劣化机理揭示提供丰富的参考数据,并向类似文物的病害评估与科学保护提供可靠的理论依据。     

大雁塔塔檐典型病害及其治理浅议

大雁塔是我国重要的砖石质文物之一,具有悠久的历史和极高的价值。地震导致的机械应力破坏(开裂及局部砖体松动)、雨水冲淋导致的灰缝开张对大雁塔塔檐的局部稳定性构成了极大的威胁,是大雁塔目前存在的主要病害。结构性抢修,表面清理与防护处理,长期病害综合治理研究等策略可解决上述病害问题,并为砖石质文物的科学保护和文物修复工作提供实践依据。     

宁波地区露天梅园石质文物病害机理研究

梅园石是宁波地区使用历史悠久的石材,早在西晋时期就已经开发,由于其加工性能优良而被广泛用于建筑构件及石刻雕塑。梅园石质文物由于多处于露天展示状态,在多种因素的共同作用下,病害状况较严重。为对梅园石质文物进行保护,本工作选取庆安会馆、东钱湖石刻群等几个代表性文物点进行了分析研究。通过岩矿检测,得知梅园石属于凝灰质砂岩,孔隙率较大。宁波地区梅园石质文物主要病害类型有生物病害、风化、机械损伤、表面污染物沉积等,与石材性质、用途及保存环境条件密切相关。通过此次研究,形成了初步的保护策略,为后续保护材料及保护方法的研究提供了依据。     

石刻的风化及保护

我国的石质文物遍布各地,品种繁多。从石器时代的石质器具,到历代的石窟寺、石塔、石桥、摩崖造像、崖画、石阙、石圭、碑碣、经幢、石棚,古建筑内的蟠龙、石柱、石灯、石栏杆、石殿,陵墓周围的镇兽、石像、石牌坊以及墓葬中的石椁、石缸、墓志等,构成历史文化遗存的重要组成部分。石质文物处于自然环境的风化营力之中,普遍遭受物理、化学和生物原因的风化剥蚀。许多省市发现,近一二十年来,风化的速度明显加快。保护石质文物,越来越成为迫切的需要。这里主要就露天石刻的风化和保护问     

高句丽石质文物风化的保护方法研究

高句丽王城、王陵及贵族墓葬于2004年7月被列入《世界文化遗产名录》。由于高句丽位于吉林省高湿多雨地区,因此高句丽石质文物的物理风化、化学风化及生物风化同时存在、相互影响。本文对高句丽石质文物保存环境、风化病害现状进行了研究并分析了风化机理,进行了清洗、杀菌防霉处理、加固封护等,取得了比较满意的效果。     

大雁塔和法门寺砖材保护研究

大雁塔和法门寺塔这两座佛教名塔都表现出明显的风化现象,需要及时的给于保护。通过X-射线衍射分析、岩相显微镜分析及孔隙度的测定,分析了大雁塔和法门寺两座佛教名塔的风化特征。在此基础上,用几种不同的加固保护剂对两种砖材进行加固保护研究。通过渗透深度、孔隙度、毛细吸水和毛细渗透、持水量、透气性、水力学膨胀、等温吸附、抗压强度及酸腐蚀、冻融、热膨胀之后的强度衰减等参数分析,结果表明含氟聚合物对两种砖材具有良好的加固保护效果。     

安徽太和县汉墓出土的石砚等文物

1956年春,安徽太和县李阁乡双古堆发现空心砖墓一座和砖券墓多座。空心砖墓中出土石质有盖圆砚一件,雕镌得非常工致,伴出土的文物有画象空心砖、陶壶、陶奩、铜镜、铜灯、石刻等。在另一座砖券墓里出土砚盖一件,也是石质圆形的,盖面施以彩漆,伴出文物有陶壶、奩、磨、井、灶、及石刻。另在税镇马古堆发现一座砖券墓,出土文物中也有石质圆砚,伴出的有陶壶、耳杯、磨、灶、俑、铁刀和铁炉等。除画象砖外,像陶器等都是淮北地区东汉墓葬中常见的文物。现在这批文物保存在安徽省博物馆内。兹将三件石砚及伴随出土的文物介绍于后:     

云冈石窟顶部土层水盐分布特征研究

可溶盐是石质文物风化的重要原因,其聚集、运移与水密不可分。石窟顶部土层中的盐是云冈石质文物内部盐分的重要来源,因而研究石窟顶部土层中的水盐分布特征对未来减小可溶盐在石质文物内部的聚集具有十分重要的意义。本研究对云冈石窟顶部不同位置、不同深度土层的饱和渗透系数、含水率、孔隙比、可溶盐含量进行了系统的分析测试,并结合取土位置的坡度和植被覆盖率,研究了云冈石窟顶部土层中水盐分布特征。结果表明:植被覆盖率越高,土体含水量越高;坡度越大,土体含水率越低;土体孔隙比与饱和渗透系数呈线性关系。植被覆盖率、坡度及土体的渗透性能是影响石窟顶部土层水盐分布的主要原因。