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文物保护技术
文物保护技术是一门综合性的专业知识,包括文物的生产和保护、与防治有关的科学技术、材料性能、操作技术以及各种调查和试验。文物在保存过程中受到两种因素的破坏,即:①人为破坏。如古建筑、石窟寺、古墓葬被战火焚毁、拆除或维护不当而失去原貌;铜铁制品、字画、竹木漆器、陶瓷等。由于保护和处理不当而损坏。(2)风、雨、雷、电、火、地震、光、虫、霉等自然因素损坏文物。
中国在文物保护方面有着悠久的历史。唐代(618 ~ 907)就有用木楔来拉直古建筑横梁的记载。据黄休复《宜州名画》记载,成都三面墙的壁画历经200多年仍完好无损。书画保护的揭盖技术在唐代已经相当成熟。“漆粘石,漆粘木”是修复石木文物的一项由来已久的传统技艺。后来随着科技的进步,高分子材料和物理检测技术逐渐被引入到文物保护中。
在一些欧洲国家,用牛奶和石灰水的混合物修复壁画的传统技术大约在18世纪使用,一直流传到现在。
文物保护应当遵循预防为主、维修为辅的方针。不可移动文物的防潮、防漏、防火、防雷、防震主要靠工程技术解决,防虫防鸟主要采用工程技术与化学处理相结合的方法。
当大气中的粉尘、二氧化硫和含硫化合物对文物的污染超过国家标准时,应当清除污染源。污染在国家标准允许范围内的,应当绿化环境,减少污染,严格控制新增污染源。
对于可移动文物的保护,首先要注意博物馆库房、陈列室的防潮、防震、防霉等保护措施,然后再保护各种不同质地的文物,如铜铁防锈、砖石文物防风、丝绸纸防霉、防蛀、防老化等。
修复技术:整栋木质建筑歪了,再拉直后加固。部件的局部损坏应进行修补和对接。腐朽空心的大型构件可用不饱和聚酯树脂等高分子材料加固,腐朽严重的可按原系统更换。
古建筑的砌体结构,整体歪斜的,应定点、定期观测,加固稳定后,不再做地基处理。裂缝可以用箍圈和灌浆加固,不完整的砌体可以修补。如果无法修复,可以部分或全部拆除,照原样重建。石窟寺山体裂缝采用喷浆或灌浆加固,渗水漏水要分流截流。石刻、石雕等石质文物的表面风化要用硅酮高分子材料密封。
在古建筑修复中,应做到小修不大修,能局部拆除的部分不要全部拆除,尽量保留原有构件,保存古建筑的历史价值。对于古建筑中的雕花瓦、木雕、砖雕、石雕等艺术构件,要小心处理,尽量不改或少改。雕像、壁画、彩画等附属艺术品不能随意修复。
可移动文物的修复可以采用传统技术与现代技术相结合的方式进行。例如,青铜器的锈可以用机械方法或电解还原法去除。竹木漆器脱水可采用自然干燥,也可采用醇醚结合浸泡、冷冻升华、高分子材料渗透聚合等方法;破损的书画大多采用传统的揭盖装裱方式修复;现代书刊可以用丝印加固;古代丝网可以熏蒸消毒;易碎的纺织品可以通过丝网或传统的安装方法进行加固;陶瓷被诸如虫胶或环氧树脂的聚合物材料破坏。
文物修复中使用的新材料、新工艺,必须保证不损害文物的历史价值,包括文物的形状、材质、颜色、强度,同时具有可逆性。古建筑构件维修使用的新材料也要遵守只能加固不能替代的原则。
检测技术主要用于检测文物的痕迹,分析纹理结构的化学成分,确定年代。探伤常用x射线和超声波;组织结构的分析常采用电子显微镜和金相显微镜观察;文物的化学成分通常用光谱和质谱分析;对于模糊不清、反差不大的水墨画,可以采用红外摄影的方法。木材等含碳物质可以用碳十四测年;瓷砖可以通过热释光来确定年代。
石质文物保护技术
石质文物的保存技术受到阳光、水蚀、地震、环境污染、小气候变化等自然力的影响。,会造成粉化、变色、霉变、开裂、碱裂、气蚀、凝结、坍塌、倾覆。
石窟寺保护技术首先要调查病害。调查包括以下步骤:①测绘地形图、洞穴面积平面图、立面图、纵横剖面图等。测绘方法有经纬仪导线测量、控制网测量和小平板测量。近景摄影测量可用于洞穴石刻的高程测量和测绘。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。应指出文物的主要危害及控制措施。③地球物理勘探。对于解决一个特殊的目的,只有满足物理前提和必要的工作条件,才能有效。目前使用的地球物理方法有:DC电阻率法寻找渗水途径,微电极系统法探测石窟表面风化层厚度,声波法测量石窟风化程度,地震勘探进行窟前考古等。④稳定性分析。很多石窟都位于陡坡上,属于陡坡和洞穴相结合的一个立体空间。分析其稳定性,要研究文物所在山体的岩性、裂隙、变形破坏过程、力学分析计算,预测其变形破坏规律。对于体积较大的危岩体,还应进行结构面分析计算。
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。主要措施是石窟崖顶防渗排水,改变和疏通地表水流方向和位置,切断与洞窟的联系;查明裂缝的方向和范围,防止地表水沿裂缝渗入洞穴;利用洞前地面排水降低地下水位;消除洞穴中的湿气和露水,防止干湿剧烈交替,防止水对文物的侵蚀。为了防止艺术品受到阳光、雨水和风沙的直接侵袭,可以修建窑洞的屋檐进行保护。
石窟寺加固主要是为了防止石窟坍塌和艺术品风化。
措施有:①利用挡土墙、挡土墙、大型砌体或浇筑体阻止裂缝发展,防止悬岩坍塌,抵抗岩石开裂。这种方法很难维持石窟的现状,而且容易破坏崖壁的历史遗迹,所以只有在必要的时候才使用。(2)喷锚支护。不同长度的锚杆(粗钢筋)从不同方向水平或斜向穿过裂隙岩体,将不稳定岩体锚固在稳定岩体上,然后将锚杆端部与细钢筋网焊接,用高压在表面喷射5 ~ 15cm厚的混凝土,再用山石粉覆盖使其老去。
每隔一定距离设置排水孔,使少量渗水仍能排出。这种方法适用于已经松弛的多裂缝。