文物保护技术.docx

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文物保护技术

文物保护技术

文物保护技术

文物保护技术是一门综合性的专业知识，包括文物制作、保护以及与防治有关的科学技术、材料性能、操作工艺和各种勘察、检测等。

文物在保存过程中，经受着两种因素的破坏，即：

①人为的破坏。

如古建筑、石窟寺、古墓葬被战火焚毁、被拆除或维修不当失去原貌；铜铁器、书画、竹木漆器、陶瓷等因保护、搬运不当被损坏。

②风、雨、雷、电、火、地震、光线、虫害、霉菌等自然因素对文物造成的破坏。

中国文物保护方面的技艺历史悠久，在唐代（618～907）就有用木楔拨正歪闪古建筑梁架的记载，另据黄休复的《益州名画录》载，成都曾迁移三堵墙的壁画，经过200多年仍完好如初。

字画保护的揭裱技术，到唐代已相当成熟。

“漆粘石头，鳔粘木”更是流传很久的修复石质文物和木质文物的传统技艺。

以后随着科学技术的进步，高分子材料、物理检测技术逐渐引进到文物保护工作中来。

欧洲一些国家在18世纪左右，曾使用以牛奶、石灰水混合的可赛因修复壁画的传统技艺，一直流传到现在。

防护技术 　文物保护应遵照预防为主，维修为辅的方针。

不可移动文物的防潮、防漏、防火、防雷、防震等，主要依靠工程技术来解决，而防虫害、鸟害等，则主要采用工程技术与化学处理相结合的办法。

大气中的粉尘、二氧化硫和含硫化合物等对文物的污染超过国家规定标准时，应解除污染源，在国家标准许可范围内的，应绿化环境、减轻污染，同时要严格控制新添污染源。

可移动文物的防护，应首先注意博物馆库房和陈列室中的防潮、防震、防霉等防护措施，然后再对不同质地的各类文物分别进行防护，如铜铁器的防锈，砖石质地文物的防风化，丝绸纸张的防霉、防蠹、防老化等。

修复技术 　木构建筑物整体歪闪，打牮拨正后，再作加固处理。

构件局部残损应剔补、墩接。

大构件糟朽中空的，可用不饱和聚酯树脂等高分子材料灌注加固，糟朽严重的按原制更换。

砖石结构古建筑，整体歪闪，应先做定点、定期观测，经加固后稳定的，就不再做地基处理。

裂缝可采用加箍和灌浆的方法加固，砌体残缺可剔补，如无法剔补可局部或全部拆除并按原样重砌。

石窟寺的山体裂隙，采用喷铆加固或灌浆加固，渗水漏水处要疏导、截流。

石雕、石刻等石质文物表面风化应用有机硅类的高分子材料封护。

古建筑的修复，应做到能小修的不大修，能局部拆落的不全部拆落，尽量保留原构件，以保留古建筑的历史价值。

对于古建筑中带有雕刻的瓦兽件、木雕、砖雕、石雕等艺术构件，要慎重处理，尽量做到不换或少换。

对塑像、壁画、彩画等附属艺术品，更不能随意修补。

可移动文物的修复，可采取传统技艺与近代技术相结合的方法，如铜器害锈，可用机械取除或用电解还原法取除；竹木漆器的脱水，可用自然干燥法，或用醇醚联浸、冰冻升华、高分子材料渗透聚合法；残毁的书画多采用传统的揭裱方法修复;近代书刊可用丝网加固;古代丝网绢帛可用熏蒸法杀菌；脆弱纺织品可用丝网加固或传统的装裱方法加固；陶瓷器断裂用虫胶或环氧树脂等高分子材料粘接。

文物修复中采用的新材料、新工艺必须保证不损害文物的历史价值，包括文物的造型、材质、色泽、强度等，同时还要有可逆性。

古建筑构件维修时所用的新材料还应遵守只能加强不能代替的原则。

检测技术 　主要用于对文物残伤痕迹的探测、质地结构化学成分的分析和年代的测定。

探伤常用X光、超声波等；质地结构的分析常用电子显微镜、金相显微镜观测；文物的化学成分常用光谱、质谱分析；模糊不清、显示反差甚小的墨迹绘画等，可采取红外照像的方法;木材等含碳物质可用碳十四测定年代；陶瓷砖瓦等可用热释光测定年代。

古建筑维修前要进行工程设计。

工程设计包括确定工程方案和具体制定设计文件两部分。

工程设计方案首先要遵守不改变文物原状的原则，在调查研究的基础上，根据建筑物残坏原因及现状进行科学、全面地分析，并综合技术条件、经济条件、施工条件及材料供应等因素，设计出合理可行的维修加固方案进行比较，经审查确定，然后进行具体技术设计。

设计文件主要包括设计图纸、做法说明书和工程预算书。

　　对重要修缮和局部复原工程，应有方案设计，包括现状实测图和修缮设计方案图、现状勘察报告、修缮概要说明书、概算总表。

技术设计包括技术设计图和施工详图、技术设计和施工说明书、设计预算、现状照片，必要时提出材料试验报告书。

对石窟寺修缮加固工程，还要提出工程地质资料及勘探报告，必要时另提出化学加固及防风化处理的试验报告。

　　重点修缮工程如属于现状维修的，可做一次性设计，并提出以下设计文件：

现状实测图、技术设计与施工图；勘察报告及材料试验报告；技术设计与施工说明书；设计预算；残坏现状及建筑特征照片。

古建筑维修工程施工　　

施工前，要熟悉设计文件，明确施工目的；研究历史文献资料，明确其结构特征、突出成就、制作手法等。

施工中要注意保护文物，确保工程质量，慎重对待更换构件的问题。

要掌握尽量使用旧构件的原则，凡能修补加固的旧构件都不要更换新的，以保持其历史价值。

要做好施工记录，注意隐蔽部分的结构，如墙内部分、基础构造及木构件搭交榫卯等平时看不到的部位，应随时用文字、图纸、照片记录清楚。

如遇到新的文物、资料或偏差等，还要向文物主管部门报告。

要注意防火，木料加工场地不要设在木构建筑较集中的院内和建筑群区域内。

泥水活应避开雕刻及其他艺术品，以保证文物的安全。

如果在施工中发现有价值较高的附属文物或建筑装饰、碑碣、题铭等，应妥善保存好，并附照片资料上报。

工程竣工时，要做好技术总结，由文物主管部门验收。

古建筑维修技术

石质文物保护技术

　　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。

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：

①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的方法。

②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。

③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。

④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。

主要措施是在石窟崖顶作防渗排水，改变并疏通地表水流的流向、位置并切断与洞窟的联系;查清裂隙走向、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：

①用护壁、挡墙、大型砌体或浇筑体阻止裂隙的发展，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。

②喷锚加固。

以不同长度的锚杆（粗钢筋）采用水平或倾斜的不同方向穿过裂隙岩体，将不稳定岩体锚固在稳定岩体上，然后将锚杆端与细钢筋网焊接，表面用高压喷5～15厘米厚的混凝土，再用山体岩粉罩面做旧。

沿一定间距留设排水孔，使少量渗水仍能排出。

此法适合已经松弛、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。

③灌浆粘结。

为石窟中雕刻艺术品断裂、洞窟崖壁开裂、崩坍的加固保护方法之一。

目前使用的灌浆粘结材料主要有环氧树脂类、丙烯酸酯类及无机化学材料等。

对材料性能要求接近于被加固岩石的物理力学性状，并符合粘结性好、粘度低、可灌性好、室温下可固化、耐冻融性、耐水性等要求。

灌浆设备主要是用空气压缩机和特制灌浆桶。

检查时要对灌浆的深度、范围、岩体强度、变形特性等进行检查，保证灌浆加固的质量。

露天石质文物保护技术 　先从研究石雕的风化形态着手，进行风化成因分类，然后据气象要素、水害及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、薄片鉴定及风化产物的差热分析、X射线衍射分析、光谱分析、扫描电镜观察等工作，找出石雕风化的主要病因后，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、聚氨酯、甲基丙烯酸酯类、硅酮等）及无机化学材料。

为了文物的安全，必须慎重地对石雕防护层材料的性能进行各项检测，包括：

①防护层内的材料形态、充填程度及沿深度方向的变化；②物理力学性能：

如孔隙率，透气性，固结强度，耐磨蚀强度等；③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；④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；⑤化学稳定性：

如耐酸性，可溶盐、中溶盐含量，抗污染能力等；⑥重涂性：

为后人提供保护的可能性。

馆藏石质文物保护技术 　从墓葬或由野外放入博物馆内收藏的石质文物需要表面除垢，清除内含的各种盐类或微生物。

主要方法有：

①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。

②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。

③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、聚酯酸乙烯酯、环氧类、有机硅类及氢氧化钡等材料进行渗透加固。

修补材料常用的有熟石膏加纤维素，丙酮和乙酸戊酯混合剂配成10％赛璐珞溶液再调以细石粉，聚醋酸乙烯酯乳液加入岩粉及无定形二氧化硅，将颜料调成糊状进行修补。

石窟壁画修复技术

石窟壁画一般是在洞窟开凿后，在高低不平的石壁上先作草泥层地仗，然后作画。

北魏、西魏、北周时期的壁画地仗，多抹麦草泥两层，不涂底色，直接在比较粗糙的泥壁上施彩作画。

地仗的草泥层之间及颜料层与草泥层之间相互结合比较紧密，一般不产生起皮剥落的病变，但局部壁面会有细小裂纹出现。

唐宋时代壁画地仗泥层一般为3至4层，泥层种类增多，除麦草泥层外，还有麻刀、棉花、蒲绒等泥层。

在施彩作画之前，先在地仗表面涂刷一层很薄的白粉。

这种白粉画层受潮后会产生开裂起皮并呈鳞状小片剥落，一般称为龟裂起甲性病变。

潮湿严重时，连同地仗泥层一起酥松，称为酥粉性病变。

有一些壁画地仗泥层过厚或后代在前代壁画上增修的重层壁画，因受潮湿、地震、岩体裂隙等影响，部分地仗与岩壁脱离，形成裂隙和空鼓，壁画随时有大面积脱落的危险。

五代时期有一种制作在窟外岩面上的壁画，又称露天壁画。

其地仗是在岩壁上先抹草泥两层，再抹麻刀石灰膏一层，也有直接将石灰膏抹于岩壁上的，然后施彩作画。

这种石灰地仗也会出现空鼓或小面积脱离岩体的病变。

以上几种病变的修复方法如下：

①壁画白粉画层龟裂起甲性病变的修复方法。

先清除起甲白粉画层内外的尘土和积