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如何保護古建築?

文物保護技術是壹門綜合性的專業知識,包括文物的制作和保護、與防治有關的科學技術、材料性能、操作技術以及各種調查和試驗。文物在保存過程中受到兩種因素的破壞,即:①人為破壞。如古建築、石窟寺、古墓葬被戰火焚毀、拆除或維護不當而失去原貌;銅鐵器、字畫、竹木漆器、陶瓷等因保護和搬運不當而損壞。(2)風、雨、雷、電、火、地震、光、蟲、黴等自然因素損壞文物。

中國在文物保護方面有著悠久的歷史。唐代(618 ~ 907)就有用木楔來拉直古建築橫梁的記載。據黃休復《宜州名畫》記載,成都三面墻的壁畫歷經200多年仍完好無損。書畫保護的揭蓋技術在唐代已經相當成熟。“漆粘石,漆粘木”是修復石木文物的壹項由來已久的傳統技藝。後來隨著科技的進步,高分子材料和物理檢測技術逐漸被引入到文物保護中。

在18世紀前後的壹些歐洲國家,用Kesein混合牛奶和石灰水修復壁畫的傳統技術壹直流傳至今。

文物保護應當遵循預防為主、維修為輔的方針。不可移動文物的防潮、防漏、防火、防雷、防震主要靠工程技術解決,防蟲防鳥主要采用工程技術與化學處理相結合的方法。

當大氣中的粉塵、二氧化硫和含硫化合物對文物的汙染超過國家標準時,應當清除汙染源。汙染在國家標準允許範圍內的,應當綠化環境,減少汙染,嚴格控制新增汙染源。

對於可移動文物的保護,首先要註意博物館庫房、陳列室的防潮、防震、防黴等保護措施,然後再保護各種不同質地的文物,如銅鐵防銹、磚石文物防風、絲綢紙防黴、防蛀、防老化等。

修復技術:整棟木質建築歪了,再拉直後加固。部件的局部損壞應進行修補和對接。腐朽空心的大型構件可用不飽和聚酯樹脂等高分子材料加固,腐朽嚴重的可按原系統更換。

古建築的砌體結構,整體歪斜的,應定點、定期觀測,加固穩定後,不再做地基處理。裂縫可以用箍圈和灌漿加固,不完整的砌體可以修補。如果無法修復,可以部分或全部拆除,照原樣重建。石窟寺山體裂縫采用噴漿或灌漿加固,滲水漏水要分流截流。石刻、石雕等石質文物的表面風化要用矽酮高分子材料密封。

在古建築修復中,應做到小修不大修,能局部拆除的部分不要全部拆除,盡量保留原有構件,保存古建築的歷史價值。對於古建築中的雕花瓦、木雕、磚雕、石雕等藝術構件,要小心處理,盡量不改或少改。雕像、壁畫、彩畫等附屬藝術品不能隨意修復。

可移動文物的修復可以采用傳統技術與現代技術相結合的方式進行。例如,青銅器的銹可以用機械方法或電解還原法去除。竹木漆器脫水可采用自然幹燥,也可采用醇醚結合浸泡、冷凍升華、高分子材料滲透聚合等方法;破損的書畫大多采用傳統的揭蓋裝裱方式修復;現代書刊可以用絲印加固;古代絲網可以熏蒸消毒;易碎的紡織品可以通過絲網或傳統的安裝方法進行加固;陶瓷被諸如蟲膠或環氧樹脂的聚合物材料破壞。

文物修復中使用的新材料、新工藝,必須保證不損害文物的歷史價值,包括文物的形狀、材質、顏色、強度,同時具有可逆性。古建築構件維修使用的新材料也要遵守只能加固不能替代的原則。

檢測技術主要用於檢測文物的痕跡,分析紋理結構的化學成分,確定年代。探傷常用x射線和超聲波;組織結構的分析常采用電子顯微鏡和金相顯微鏡觀察;文物的化學成分通常用光譜和質譜分析;對於模糊不清、反差不大的水墨畫,可以采用紅外攝影的方法;木材等含碳物質可以用碳十四測年;瓷磚可以通過熱釋光來確定年代。

石質文物保護技術

石質文物的保存技術受到陽光、水蝕、地震、環境汙染、小氣候變化等自然力的影響。,會造成粉化、變色、黴變、開裂、堿裂、氣蝕、凝結、坍塌、傾覆。

石窟寺保護技術首先要調查病害。調查包括以下步驟:①測繪地形圖、洞穴面積平面圖、立面圖、縱橫剖面圖等。測繪方法有經緯儀導線測量、控制網測量和小平板測量。近景攝影測量可用於洞穴石刻的高程測量和測繪。②環境質量評價。包括文物所在山體的地層、巖性、構造、水文地質條件、氣象、水文、地震資料、汙染源及造成的危害。應指出文物的主要危害及控制措施。③地球物理勘探。對於解決壹個特殊的目的,只有滿足物理前提和必要的工作條件,才能有效。目前使用的地球物理方法有:DC電阻率法尋找滲水途徑,微電極系統法探測石窟表面風化層厚度,聲波法測量石窟風化程度,地震勘探進行窟前考古等。④穩定性分析。很多石窟都位於陡坡上,屬於陡坡和洞穴相結合的壹個立體空間。分析其穩定性,要研究文物所在山體的巖性、裂隙、變形破壞過程、力學分析計算,預測其變形破壞規律。對於體積較大的危巖體,還應進行結構面分析計算。

預防措施是指改善文物所處的環境,避免各種風化應力的繼續破壞。主要措施是石窟崖頂防滲排水,改變和疏通地表水流方向和位置,切斷與洞窟的聯系;查明裂縫的方向和範圍,防止地表水沿裂縫滲入洞穴;利用洞前地面排水降低地下水位;消除洞穴中的濕氣和露水,防止幹濕劇烈交替,防止水對文物的侵蝕。為了防止藝術品受到陽光、雨水和風沙的直接侵襲,可以修建窯洞的屋檐進行保護。

石窟寺加固主要是為了防止石窟坍塌和藝術品風化。

措施有:①利用擋土墻、擋土墻、大型砌體或澆築體阻止裂縫發展,防止懸巖坍塌,抵抗巖石開裂。這種方法很難維持石窟的現狀,而且容易破壞崖壁的歷史遺跡,所以只有在必要的時候才使用。(2)噴錨支護。不同長度的錨桿(粗鋼筋)從不同方向水平或斜向穿過裂隙巖體,將不穩定巖體錨固在穩定巖體上,然後將錨桿端部與細鋼筋網焊接,用高壓在表面噴射5 ~ 15cm厚的混凝土,再用山石粉覆蓋使其老去。

每隔壹定距離設置排水孔,使少量滲水仍能排出。這種方法適用於已松弛、裂隙多、洞穴密、巖體破碎的石窟山體。

能加固、支撐、防風化,承載力大,安全儲備大。缺點是會部分改變石窟的外觀,掩蓋壹些歷史遺跡。③灌漿和粘接。是石窟雕刻藝術品斷裂、洞壁崖壁開裂、坍塌的加固保護方法之壹。目前使用的灌漿粘結材料主要有環氧樹脂、丙烯酸酯和無機化工材料。材料性能要求接近被加固巖石的物理力學性質,滿足粘結性好、粘度低、可灌性好、室溫固化、耐凍融、耐水的要求。灌漿設備主要采用空氣壓縮機和專用灌漿桶。檢查註漿深度、範圍、巖體強度和變形特征,確保註漿加固質量。

露天石質文物保護技術是從研究石雕風化形式入手,對風化原因進行分類。然後根據氣象要素、水害、潮濕環境的長期觀測記錄,按石雕風化深度系統取樣,進行巖石物理力學性質測試、巖石氧化物化學分析、薄片鑒定、風化產物差熱分析、X射線衍射分析、光譜分析、掃描電鏡觀察,找出石雕風化的主要原因。采用點荷載強度試驗和超聲波試驗檢測石雕的風化程度,然後根據巖石化學成分隨深度的變化,通過物探和巖相鑒定檢測石雕的風化深度。

壹般對比較完整、風化不嚴重的露天文物進行改良,保護環境。保護材料只能用於風化嚴重、無保護、無法保存的文物。防護材料的使用應明確主要防止哪些風化力,提出防護後應達到的主要指標,要求材料無色透明、不反光、無腐蝕性、化學穩定性好、滲透性強、耐風化、有壹定的固結強度。常用的防護材料有高分子有機聚合材料(矽酮、聚氨酯、甲基丙烯酸酯、矽酮等。)和無機化學材料。

為了文物的安全,需要仔細測試石雕保護層材料的性能,包括:①保護層中的材料形態、填充程度以及沿深度方向的變化;②物理力學性能:如孔隙率、透氣性、固結強度、耐磨性等。③抗水蝕能力:如表面吸水率(毛細吸水率)、最大吸水率、疏水性、透水性等。④耐候性:如耐老化性(包括人工老化試驗和自然暴露場)、凍融試驗、穩定性試驗、幹濕交替試驗等。⑤化學穩定性:如耐酸性、可溶性鹽和中度可溶性鹽含量、抗汙染能力等。⑥重塗:為後代提供保護的可能性。

館藏石質文物的保護技術從墓葬中或野外采集進博物館的石質文物,需要對其表面進行除垢處理,去除其中所含的各種鹽類或微生物。主要方法有:①去除可溶性鹽。壹般是先在自來水中浸泡很長時間,再用去離子水浸泡。大型石制工具可以塗上紙漿,晾幹後取出。②表面除垢。放入超聲波清洗器裏,快速洗掉。大理石銹殼可以用二甲基樹脂封閉,然後用稀酸腐蝕,再用機械方法去除。其他石器可以用稀酸軟化,溶解汙垢,最後用去離子水沖洗。③粘接修復。粘結材料壹般是環氧樹脂混合石粉和少量顏料制成的粘合劑,也可以用硝化纖維素或聚醋酸乙烯酯來粘結風化嚴重的石器。對於已經相當松散或表面有油漆的石質文物,選用丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、環氧樹脂、矽酮、氫氧化鋇等材料進行粘接前的滲透加固。常用的修補材料有石膏、10%賽璐珞混合丙酮和醋酸戊酯溶液、細石粉、聚醋酸乙烯酯乳液、石粉和無定形二氧化矽、修補用顏料膏。

石窟壁畫修復技術

石窟壁畫修復技術石窟中的壁畫,壹般都是先挖洞,然後在凹凸不平的石壁上作畫。北魏、西魏、北周時期的壁畫,都是用兩層麥稭泥作畫,不帶底色,直接畫在粗糙的泥墻上。草泥層與顏料層和草泥層相互結合緊密,壹般不會起皮、脫皮,但局部墻面會有小裂縫。

唐宋時期壁畫泥層壹般為3-4層,泥層種類增多。除了麥稭泥層,還有麻刀、棉花、蒲草等泥層。上漆前,在戰場表面塗壹層薄薄的白色粉末。這種白色的粉畫層,沾濕後會開裂剝落,壹般稱為裂甲病變。潮濕嚴重時會和地面的泥層壹起酥脆,稱為酥粉狀病斑。

還有壹些壁畫泥層太厚,或者是後人加到上壹代壁畫上的重層壁畫。由於濕度、地震、巖石裂縫的影響,部分壁畫脫離巖壁,形成裂縫和空洞,壁畫隨時有大面積脫落的危險。

五代時期,有壹種在洞外巖石表面制作的壁畫,也稱露天壁畫。地面戰鬥是先在巖壁上抹兩層草泥,再抹壹層麻刀石灰膏,或者直接在巖壁上抹石灰膏,然後再刷漆。這種石灰地面戰也會出現空鼓或者遠離巖體的小面積。

以上疾病的修復方法如下:

①壁畫白粉畫層裂釘病變的修復方法。首先清除洗甲水塗抹層內外的灰塵和積沙,在塗抹層和泥層之間註入體積比為4 ∶ 65,438+0的2.5%聚乙烯醇水溶液和65,438+0%聚醋酸乙烯酯乳液制成的混合粘合劑,將塗抹層粘回地面,然後用白絲包裹的棉拍壓實, 並等到洗甲水註入繪畫層的粘合劑中的水分沈澱後,再以4的體積比在壁畫表面噴塗壹次。 如果有遺漏的病竈,噴塗後會出現鼓泡,可以再次註射粘合劑進行修復。待噴塗劑稍幹時,在壁畫表面鋪上白絲,用軟橡膠輥均勻滾壓。用這種方法修復的壁畫色彩無損傷、無眩光,能保持壁畫的原貌。藥物是可逆的,不影響修復。中國敦煌莫高窟1000平方米開裂的升甲壁畫就是用這種方法成功修復的,經過25年的檢驗,沒有重新進行過升甲。

②壁泥層脆粉狀病變的修復方法。修補工藝與白色粉末粉刷層基本相同,只是要根據對象將不同濃度的聚乙烯醇水溶液和聚醋酸乙烯酯乳液的混合物或簡單的聚醋酸乙烯酯乳液和丙烯酸酯乳液註入泥層深處,然後壓實。

(3)壁畫地戰脫離巖體、畫墻空鼓的修復方法。壁畫中的部分草泥丘與巖體分離。先在其邊緣塗上壹層聚醋酸乙烯乳液,再用粘土、沙子、麻刀或麥稭與15%聚醋酸乙烯乳液混合成糊狀,將糊狀物填充在土堆邊緣,使塗好的墻體能牢固地附著在巖體上。為了使修復與壁畫的顏色壹致,可以在泥料中加入適當的顏料。

當粉刷後的墻面大面積空鼓時,可用壓力灌漿(膠)粘貼或采用灌漿與鉚接相結合的修補方法。

石灰戰場的墻繪有壹小塊地方被挖空了。可將浸有環氧樹脂或聚醋酸乙烯乳液的紗布條從畫墻的破口處填充到戰場與巖體之間的鏤空部分,並均勻施加適當的壓力,使畫墻與巖體緊密結合,待膠幹後即可膠結。粉刷墻的裂縫用15%聚醋酸乙烯乳液砂粒和石灰膏填充。填充前,在粉刷墻面邊緣塗壹層聚醋酸乙烯乳液。這樣既能使其粘結更加牢固,又能防止石灰膏中的水分滲入壁畫表面而留下斑點。

古建築和墓葬壁畫保護維修技術

古建築及墓葬中壁畫的保存與修復技術古建築中古墓葬的壁畫壹般應就地保存,特殊情況下可移動保護。

原位保護加固壁畫後,要完善室內通風、防潮、防曬等保護設施。墓室壁畫多是加固後在自然條件下保存的,壁畫的加固方法視破損情況而定。

當畫面脫膠嚴重時,用2 ~ 3%膠明礬水或2 ~ 5聚乙烯醇縮丁醛等高分子材料噴1 ~ 2遍。增強劑與畫面表面酥脆堿性時脫膠處理相同,但藥劑濃度增加,噴塗次數增加。當壁畫表面薄而脆,內層脆而堿時,就要采用註射的方法,藥同脫膠處理。工作需要壹個壹個來,壹個壹個來,註射的次數看圖。所用的藥物應先稀釋後濃縮。

壁畫泥層空了,就要用幹泥鉚接。在無線條的圖片上每平方米鉆2-3個小孔,用白灰或沙子混合聚醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇縮丁醛制成幹硬灰條或泥條擠入孔中,壁畫泥層牢固附著在墻上;嚴重裂縫,用同樣的幹泥漿材料灌入裂縫。畫面壹部分根據原壁畫泥層脫落,畫成老樣子。

遷移保護分為三個步驟:移除、修復和安裝。

揭開會把壁畫和墻壁完全分開。面積小的壁畫可以單塊揭開,面積大的壁畫要分塊揭開,每塊應為1 ~ 3平方米;當畫面高度超過2.5米時,需要分兩三層揭開。

在揭開之前要做壹系列的準備工作,主要包括壁畫的臨摹,壁畫和墻體結構的調查,繪制未揭開壁畫的塊數尺寸圖,塊數關系尺寸圖等等。然後根據塊的大小,壁畫和墻體的結構來確定揭開方式。常用的方法如下:

(1)拆掉圍墻。先用40%桃膠溶液或10 ~ 20%聚乙烯醇縮丁醛在畫面上覆蓋壹層白紗保護畫面。幹燥後,按圖安裝前壁板和脫模臺。用刀鋸掉墻板四邊的側縫,縫寬5 ~ 8mm,然後自上而下分段拆除墻塊,每段高50 ~ 70cm。接近底邊時,需要快速翻轉前墻板,連同壁畫泥層壹起向內推,平放在剝離臺上。

到修理室進行修理。

②鋸割。當壁畫有兩層以上泥層,厚度大於2厘米時,用鋸條將泥層和墻面鋸斷。

(3)撬。等壁畫的泥層空了,用平鏟把壁畫從墻上撬下來。

(4)休克。當壁畫的局部泥層牢固地附著在墻面上時,用鐵鉆在泥層和墻面之間輕輕鑿,主要靠振動使壁畫離開墻面。在同壹幅畫中,鋸、撬、搖經常混合在壹起。

5拿著。壁畫是土墻的時候,可以用木箱拍。

將側板釘在前墻四邊的盒子裏,嵌入土墻內,將壁畫放入盒子內,然後切割土墻,使壁畫離開墻體。

⑥卡住。壁畫直接畫在磚墻或石墻上時,可以用膠帶粘上。用壹塊塗有10 ~ 15%聚乙烯醇縮丁醛等高分子材料的白布貼在畫面上,使壁畫的色彩層牢固地粘在膠帶上。晾幹後,揭掉膠帶,壁畫就和膠帶壹起揭掉了。

修補有泥層的壁畫時,壁畫背面應朝上,用平鏟將壁畫底部的泥層鏟去,保留壁畫表面的泥層。應噴塗2 ~ 5%明礬水或聚醋酸乙烯乳液等高分子材料1 ~ 2遍進行補強,補強劑不能滲入墻畫。幹燥後再塗新的泥層,表層厚度壹般為1.5 ~ 2.5 cm。新泥層的材料配比與表層相同,由白灰或沙子混合蟲膠或聚乙烯醇等高分子材料制成。然後貼壹層環氧樹脂的紗布,防止電擊。最後背面用環氧樹脂粘合,形成支撐壁畫的底座,是十字形格式的木質櫃子或輕金屬櫃子。機櫃預留鐵活動榫眼,便於安裝。背面修補好後,將墻面向上翻轉,去掉紗布和殘膠,用原材料補好破損部分,安裝後統壹補色。

用膠帶粘貼無泥層的壁畫時,應根據畫塊大小制作底子,表面釘板應畫得和原墻壹樣老。然後將膠帶的塗漆面貼在基板上,再用粘接材料的稀釋溶劑將膠帶打濕,輕輕揭下膠帶,在基板上留下壁畫的顏色層。

要安裝博物館裏陳列的壹幅小壁畫或者幾幅組裝在壹起的壁畫,只需在復原壁畫的背面安裝壹個適合參觀的支架即可。

在原建築內原位置安裝時,應根據建築結構情況,在墻體下肩以上安裝懸掛壁畫的木支架或金屬支架。墻面壹面有畫的時候用單面支架,兩面都有畫的時候用雙面支架。支架由幾根柱子和橫向支柱組成。柱子要與建築框架連接牢固,然後按編號順序壹面墻壹面墻安裝。先用鐵件將壁畫背面的底座與支架的支柱連接起來,同時用壁畫遮擋尺寸圖,反復核實後再固定鐵件。

安裝時還應考慮壁畫的防潮通風,在墻體底部加防潮層。在未粉刷的壹側砌壹層薄的實心外墻,外墻與支架之間應有5 ~ 10 cm的空隙,以利於壁畫背面的通風;安裝重要壁畫時,這個間隙壹般不小於50 cm,以防工作人員進入檢查安全情況。

最後,藝術家們把塊與塊之間的鋸縫補上,照著文案補上線條,恢復揭開前的原貌。

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