石质文物的维护办法
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石质文物的维护办法
作者:扑克王登录地址 来源:扑克王最新版app 发布时间:2021-09-06 16:06:53
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  石质文物的维护办法 石质文物的维护首要包含:清洗、加固、防护三个环节。 1.清洗 石质文物的清洗目标是石质外表的全部有害物质, 包含微生物、 杂草、 可溶盐、 难溶性硬壳、 尘埃烟垢等。 清洗办法按清洗剂和处理技能的特色可分为两类:水清洗法;化学清洗法; 1.1 水清洗法 这种清洗办法对铲除石质文物中的可溶盐很有用。其处理作用的好坏取决于操作办法。 (1) 水浸泡法适用于小型石质文物,其办法是把石质文物浸泡在去离子水中,但如石质品的 情况不是很好, 彻底浸泡出言除盐就比较风险, 因为快速的水合作用可快速溶盐会导致石质 品呈现块状掉落。 (2) 水蒸气清洗法 这种办法可用于已损坏的多孔石质品外表、文物雕刻品、古建筑外表。 工业上完成压力是(5—10)× 5 Pa,这种办法作用很好。 10 (3) 雾化水淋洗法水经过很窄的喷嘴喷出,构成雾化的水。雾化水在空中慢慢地落在石质文 物的外表。这种淋洗作用很轻柔,不会产生任何冲击作用。并且清洗也比较块,因为雾化水 掩盖地上积大。 (4) 吸附脱盐法办法能延伸水与石质外表触摸的时刻,一起下降水的浸透深度。 其办法是用一 些纤维资料作吸附剂,如纸浆、纸巾、脱脂棉、木浆、海泡石和活性白土等粘土矿藏。先用 去离子水湿润吸附资料, 将纸浆等敷于要清洗部位, 为了避免水的快速蒸腾可用塑料薄膜将 吸附资料掩盖起来。经过必定的时刻揭开薄膜,跟着吸附资料内水分的蒸腾,所吸附的结晶 盐分出。屡次重复操作,经过测吸附资料的电导率恒守时,就说明清洗到位了。用其他化学 溶剂湿润吸附资料可以协助咱们铲除去石质文物外表地非水溶性物质。 如有机溶剂, 外表活 性剂等。吸附脱盐法很有用,作用也很好。 1.2 化学 清洗法 ( 1 ) 强酸强碱清洗法 此法在工业上常用,但在石质文物上不宜用。 ( 2 ) 离子交换树脂清洗法用离子交换树脂可以得到去离子水外,用离子交换树脂制成糊状 可以用于铲除石质文物外表的污染物。 依据离子交换树脂活性基团的化学性质, 他们可呈现 酸性或碱性。可溶解碳酸盐,硅酸盐、硅石等。在实践处理过程中,其溶解作用恰当缓慢, 并且只在湿润的离子交换树脂与石质外表触摸的部分才产生溶解, 而只需刮掉糊状物, 溶解 反响立刻中止,没有任何浸透的风险。所以比较好操控。 在文物维护顶用的离子交换树脂有必要纯(剖析纯) ,并且颗粒要细(100—200 目) ,这种方 法的费用很高,适合清洗价值比较高的石质文物。 ( 3 ) 胶粘性糊状物清洗法这种糊状物可在弱减溶液中加胶粘性处变剂制造而成。可以在垂 直面上和天花板上运用而不会掉下来。 别的这种糊状物处理的时刻也较长, 可按捺其溶液向 石质内的浸透。在贴敷期间也可以用塑料薄膜保湿。 罗马修正中心 Mora 配偶研发一种常用的糊状物“AB57”,其配方如下: 水 1000ml ,碳酸氢氨 30 g ,碳酸氢钠 50g ,乙二氨四乙酸钠 25g ,Desogen(季铵碱) 10 ml ,羟甲基纤维素 50 g。 其溶液的 PH 值约为 7.5。两种碳酸氢盐起铲除作用,能溶解象石膏这样的盐类。Desogen 是一种外表活化剂和清毒剂。 EDTA 能溶解含钙污物,象石膏、方解石、白云石等。羟甲 基纤维素是一种触变剂,也起胶粘作用。 AB57 的胶粘性糊状物的清洗作用比较缓慢,但铲除含石膏较多的黑色硬壳十分有用。 ( 4 ) 用于特别情况下的化学清洗剂 可用于铲除铜污染物的水溶液有 10%氨基磺酸溶液, 2% —10%的碳酸铵溶液,这种溶液也可制成糊状物运用。 用下列溶液制成糊状物可铲除铁质污物: 用水调制草酸钾成糊状; 饱满磷酸氢二铵。 10% 的 EDTA 钠盐水溶液。 铲除石质文物外表的植物生物可以用机械办法和防酶剂杀菌剂相结合的办法。 2 . 加固 加固维护的意图是前进风化文物强度。 其基本原理是经过加固剂浸透到石质文物中代替因为 风化引起丢失的天然胶结物。 加固首要针对的是现已风化的、 有崩溃风险、 砂化的多孔文物。 对加固资料的要求: (1)能构成一种新的、抗风化的矿藏质岩石胶结物; (2)不构成任何破 坏岩石的含盐副产物; (3)对岩石的一些首要特性,如水蒸气透气性等不良影响。 (4)在岩 石中有杰出的浸透力,至少应能浸透到未风化部位,并且加固后的力学剖面应应平稳,在表 面附近产生力学强度过大现象。 (5)不会引起岩石外表色彩的改动。 加固办法:实践操作中,常选用:熔化—凝结;传递的溶剂蒸发;加固剂间的化学反响—加 固剂与矿藏的化学反响。 加固资料分为有机资料和无机资料, 它们的区别是: 无机资料的加固是经过石质中某些成分 与 CO 2 的反响或水合作用构成新物质而完成的。构成的新物质与矿藏的衔接比较软弱,其 粘接的裂缝宽度不可能大于 10—50UM。用无机加固剂不能完成裂开两部分的粘接。无淆机 资料与有机资料比较较,耐老化,但比较脆,弹性差。经过化学反响来完成加固,很难取得 好的浸透作用,这是因为一旦化学反响开端,反响物会堵塞岩石外表的空地,然后按捺了加 固剂的前进浸透。 与无机加固剂比较,有机加固剂更易于受环境而老化,首要是氧、臭氧、水、紫外及红外辐 射使有机资料产生或物理改动。 可是假如加固资料在石质品内的空地中, 以上要素的影响就 会受到限制。 有机资料的别的一个缺陷便是热膨胀系数高于岩石, 但其具有比较好的粘接性, 柔耐性,所以就具有杰出的抗应力的特性,另一方面,有机加固剂很难象无机加固剂易于渗 透,这首要是因为有机加固剂的分子长链和极好的粘性所造成的。为了处理这一问题,有人在使 用或试验用预聚合物和单体可,特别是运用硅氧烷类资料和丙烯酸单体。 常用加固剂的首要类型 无机类: (1) 石灰水 其加固作用是经过氢氧化钙与二氧化碳的反响来完成的, 化学反响所构成的碳 酸钙留在岩石的空地中。反响:Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 +H 2 O ( 2) 氢氧化钡 其原理与石灰水类似 反响:Ba(OH) 2 +CO 2 =BaCO 3 +H 2 O 有机类: (1)环氧树脂类因为环氧树脂在固化是无副产品、不产生气泡、体积收缩小不变形、并且 能进入多孔资料的内部构成网状结构, 且有杰出的耐久性, 粘性及机械功用, 倍受人们喜爱, 尤其是一些新式的改性环氧树脂资料。 环氧树脂是典型的体内聚合的办法。 环氧树脂分子结尾含有两个以上的环氧基团, 参加固化 剂,依托环氧开环聚合或加成聚合,到达高分子量化后构成具有必定揉性、粘性及抗化学腐 蚀的长链网状结构。用于文物维护上的环氧是分子结尾含有两个以上环氧基团的双酚 A 组 分(双酚 A 二甘油醚) ,常用的固化剂是胺类,胺的特性决议了固化速度,而固化时刻又影 响浸透深度,为了增强作用也常常参加活性稀释剂和增韧剂等。 环氧树脂加固的成功与否与树脂的合理挑选和浸透办法、 岩石的空地度有关, 真空低压浸透 可取得较好的浸透深度, 自身多空的岩石风化后使环氧树脂加固的最佳目标, 成功的处理要 求岩石的空地度为砂岩 14%,灰岩 28%。 虽然环氧树脂加固作用显着,但也有缺陷,如浸透性稍差,不透气。受 UV 光照耀色彩变黄 等。 (2)丙烯酸树脂类 丙烯酸也是广泛运用于多孔文物加固维护的树脂资料。 聚甲基丙烯酸甲酯称为有机玻璃, 能 避免文物的风化及野外紫外光照耀,可是用有机玻璃处理过的岩石阻挠了湿气的活动。 Paraloid B72 是人们研讨最多的一种丙烯酸树脂,它是一种白色玻璃状结构,能溶于多种有 机溶剂。是溶剂蒸发后成膜而起到加固作用的典型代表,通常以丙酮或二甲苯是 2%—10% 的浓度运用。B72 最大的缺陷是构成的膜十分脆,既不反抗碱性的腐蚀,又不反抗 UV 光的 照耀,又的色彩也会变深。现在正在对丙烯酸进行改性,如环氧丙烯酸、含硅丙烯酸等。 (3)有机硅类 有机硅类加固剂首要有硅酸乙酯、 烷基硅酸盐、 硅烷、 硅氧烷、 硅酸盐等。 如德国的 Remmers 系列产品,美国的三甲基四乙氧基硅烷。在我国比较常用的 Remmers 300(硅酸乙酯) ,武 汉大学出产的有机硅系列产品 如 WD—10 外表封护剂。 有机硅类资料的特色: 有机硅资料作为硅酸盐化学于有机化学的枢纽, 有机聚合物的结构特 性使其兼备有机资料与有机聚合物功用与一身。 它不只具有杰出的耐高低温功用、 电绝缘性、 化学稳定性和耐老化功用。在文物维护上运用的有机硅资料具有粘度小、浸透性好,固化后 石质不变色、不反光、无油污感,并赋予风化石质必定的强度,憎水性优秀,透气性好等特 点。 3 石窟摩崖的维护(维护工程) (1)岩体稳定性的评价石窟摩崖类文物的维护往往涉及到维护工程的问题。首要要对石窟 摩崖所依靠的岩体进行岩体的稳定性评价。这包近景拍摄丈量、水文地质工程测绘、地球物 理勘探、物理力学性质试验、原料结构组成和化学成分剖析、环境检测等。 (2)加固处理 加固办法: 1)用护壁、挡墙、大型砌体阻挠岩体裂隙的开展,抵挡岩体开裂,避免悬岩崩塌。 2)喷锚加固 3)裂隙灌浆、锚固与化学试剂外表浸透加固、封护归纳法。 (3)防水 除了地震、火山还有人为的毁灭性损坏之外,水是对石质文物最遍及最严峻的损坏要素。因 此对石质文物的防水处理十分重要。 1)对小件石质文物和大型石质文物(石窟寺、摩崖、大型石刻等)的部分选用外表涂刷封 护剂构成维护膜来阻挠水的侵略。现在常用的是长链有机硅类封护剂。如武汉大学出产的 WD—10(十二烷基三甲氧基硅烷)便是很好的很常用的封护剂。它的一端是烷氧基作偶连 基团与石体和附近的烷氧基团紧紧粘结,另一端长链烷基则成膜起憎水作用。WD—10 所成 的膜细密,扎实,可是透气,耐腐蚀,封护作用很好。 2)工程防水 A 降水的防治 a 落水洞及大缝隙堵漏。依据山顶落水洞及缝隙特征、岩体的力学性质、资料价格及施工工 艺等要素,可选用填塞亚粘土或黄土后,一道压一道地铺设聚乙烯塑料薄膜设置防渗层,考 虑到岩体裂隙比较发育,也可选用水泥沙浆进行灌注,这样既可以避免水分进入,又可加固 岩体。例如在对甘肃省榆林窟东崖裂隙进行加固时,首要将裂隙两边的风化崖面运用 PS 材 料浸透加固;其次用水泥沙浆对裂隙关闭,并刺进注浆管。先注入适量的 PS 浆液,对裂隙 两壁进行加固,最终注入改性了的 PS-F 浆液。一周后调查发现 PS 浆液在裂隙两壁浸透 15cm,PS-F 与裂隙两壁粘合严密。 b 开挖深井为了能使岩体中水分排出,可在山顶距崖面较远处开挖深井,地址挑选在各种裂 隙交汇处,以使岩体内水分经裂隙排入井内,这样可以削减水分向崖面崖面的移动。也可挖 一条与崖面立壁走向平行的排水隧洞。 例如大足北山石刻北佛湾顶部的凹地内坡积层与崖体 风化层构成潜水层,石刻陡壁切开这些含水裂隙,便有水渗危害石刻。为了排水,在距陡壁 前缘 8m 处开挖了一条与陡壁平行的高 4m、跨度 2m、截面为梯形的隧洞。经调查排水隧洞 已将大部分渗水排走。 c 开挖导水明渠在山顶依地形开挖一条犬牙交错的导水渠,再在立壁两边开挖两条主导水 渠,并使山顶明渠与这两条主导水渠贯穿,这样雨水可敏捷从山顶排下,尽量削减雨水在山 顶的阻滞时刻,然后削减了进入岩体的水量。 d 裂隙灌浆经过上述处理, 一些大的裂隙已用粘土或水泥沙浆堵住, 但泥浆不能灌入 0.25mm 以下的裂隙。即使已被水泥灌入的宽度在 0.25mm 以上的裂隙,因为传剪力很差,仍不能保 证岩石岩体构成全体。 灌浆可避免这些微裂隙成为水分移动的通道, 有必要运用恰当资料进行 灌浆。现在运用的灌浆资料较多,应依据岩体力学特性、当地的气候环境特征等要素挑选决 定。 例如地处西北干旱地区的砾砂岩石窟, 岩体防水加固灌浆资料可运用无机类的 PS 资料, 作用比较抱负。关于南边高温湿润环境的石灰岩石刻、壁画等,可运用有机硅类的呋喃改性 环氧树脂为主剂的资料等。 B 地下渗水的防治 地下水首要经过毛细管的作用上升进入岩体或建筑物墙体内, 治水应该采纳堵与导结合的综 合计划。堵是指堵截毛细管的通路,处理的办法是建立在立壁或墙基底部设置隔潮层,或许 在其旁边做防潮层以堵截与它相触摸的其他其墙面。 但要彻底处理毛细渗水问题, 最底子的 办法是应当设法使岩体底部或建筑物的自身与水分的来历彻底堵截。 导是指埋设暗管、 开挖 暗沟疏通导流渗水,再与堵截渗水的办法结合以到达治水意图。当毛细渗水较遍及,且水量 剂较大时,可在下部或后部开凿截水廊道,会集排水,他的作用是下降地下水位、堵截流向 岩体内的地下水源。 做堵截层的办法是在立壁或墙体的恰当方位上沿水平方向, 在必定的距离上钻孔, 在每一孔 洞底部置入特制铅片,再把各个孔洞连贯起来,即为防潮层,可堵截下面由毛细管作用而上 升的水的通路。 关于墓室的防水,可设置截水墙,即用钢筋混凝土构筑成的地下墙,首要功用是挡水。例如 南越王墓防渗水工程,沿墓室四周构筑一道底宽 40cm 、顶宽 20cm 的钢筋混凝土防水墙, 墙底部壁墓室地上低 50cm。也可选用钻孔化学注浆法或旋喷注浆法,即在墓室周围打必定 密度的钻孔,钻孔内用高压灌注环氧树脂类或丙烯酸类浆液,使它进入地层内一切的空地、 微裂隙、构成一个关闭隔水区,阻挠水的入渗。 C 地表水的防治 关于地表水为避免水的入浸,应采纳主、干、支沟组成的一致排水系统使水可以赶快排掉, 并以暗沟为主。 总归,石质文物的防水应采纳“涂”、“堵”、“导”、“排”归纳的管理计划,量体裁衣,做好防 水作业。 经过对石质文物维护现状的全面了解,咱们提出以下几点想象: 一在有机文物维护资料中参加二氧化钛钠米资料。 有机资料不耐老化, 特别是空气中的紫外 光,钠米二氧化钛是最优秀的紫外光吸收剂,因而参加很有必要。 二亟待出产一种石灰岩类文物的加固和封护资料。 有机硅在硅质胶结的砂岩和泥岩维护中很 成功, 可是用于石灰岩加固和封护时呈现了维护资料与石质本体粘接不结实的缺陷。 钠米碳 酸钙的复合资料已体现出许多长处,如弹性好,填充性好,经济等,从原料相同的视点来考 虑能否出产出钠米碳酸钙的复合资料用于石灰岩的处理,战胜有机硅处理石灰岩的缺乏。 三充分利用混合资料。 单一的复合资料处理文物因为功用单一不能习惯环境条件的改动。 现 在在挑选维护资料时简直都是依据其时的环境条件来挑选某一方面功用杰出的维护资料。 在 其时看来维护作用不错, 可是当环境条件一旦改动便立刻体现出不习惯的缺陷, 如本来需求 强度的现在成了需求耐性, 本来在枯燥条件下功用很好的, 而现在在湿润的环境中却体现很 差等。混合资料集多种资料的长处于一身,不光在其时功用优秀,即使是环境条件产生改动 也能体现出必定的习惯和缓冲才能。 在此,咱们对一种新式的文物维护混合资料 ASO-B 的加固和憎水功用进行了测验。

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