古建筑琉璃瓦件的加固保护初探

      很多古建筑因年久失修长期经受四季温差及雨淋暴晒等自然因素的侵扰，大气中的有害气体与诸多因素发生化学反应或冻融等，造成琉璃胎质酥碱、松散，釉层脱落等多种病害。瓦件病害严重时，会造成建筑屋面漏雨，直接危害文物的安全。对于瓦件进行经常保养维护，可延长文物本体寿命，最大限度地保留文物原有的历史信息，避免病害延伸扩大，故瓦件的加固保护尤为重要。

      通过对几处古代琉璃瓦的加固试验保护提出一些具体的方法和措施，在解决古建筑屋面保养工程方面更好地推动古建筑的保护工作。琉璃瓦件加固材料主要是采用不同浓度的Paraloid B72进行加固或防止琉璃胎质酥碱、松散及琉璃釉层脱落病害的治理。

      我们对琉璃瓦件的加固工作从2003年开始，先后对太原市大关帝庙、并州饭店东楼牌楼、介休后土庙的琉璃瓦件进行试验加固，初步探讨摸索古代、现代琉璃瓦件病害的治理。通过对采取的一些方法及使用的材料进行收集对比，积累了一些基础资料。

      大关帝庙位于迎泽区庙前街，是我市现存规模最大、最完整的一座关帝庙。1983年8月，太原市人民政府公布其为市级重点文物保护单位。2003年，太原市文物考古研究所对大关帝庙进行修缮保护，在建筑维修的同时发现建筑琉璃存在胎质酥碱、松散，釉层脱落等病害，我们探索性使用Paraloid B72对琉璃瓦件的酥碱、断裂、表面加固进行了试验性保护修复。目前，关帝庙琉璃瓦件在加固后至本课题采集资料时已历经10年，仍保存较好，取得初步成果。

      后土庙现存为明清建筑。1965年，山西省政府公布其为重点文物保护单位。2005年，我所承担了介休后土庙泥质彩塑的保护修复工作，发现后土庙琉璃瓦件虽精致华美，亦存在琉璃胎体酥碱、残缺、脱釉、断裂等多种病害，故在塑像保护的同时选择部分典型琉璃瓦件进行了取样试验，结合大关帝庙琉璃加固的材料与方法，针对性地对介休后土庙琉璃瓦件酥碱胎体的加固进行尝试保护。

      因介休大气污染有烟尘、二氧化硫(年排放量可达160.7 t)、一氧化碳、氮氧化合物等，颗粒物年粉尘年排放量高达1 000 t，废气污染导致降雨酸性偏高，易腐蚀建筑表面，其中琉璃的腐蚀程度最严重，所以在对介休后土庙琉璃的试验性保护加固中，首先对所有试验对象采取脱盐处理。

琉璃的清洗与脱盐

      清洗琉璃表面污尘—琉璃浸泡在蒸馏水脱盐—脱盐的琉璃晾干。

琉璃胎体酥碱的加固试验

      选择了一块酥碱面积较大的瓦件，大致分成4区，分别采用不同程度的加固剂进行试验性加固——由注射器等量滴入不同比例的加固剂(加固剂比例10%、20%、30%Paraloid B72)，加固3~5次，24 h后进行简单的测试，即由金属工具敲击，基本满足强度要求。

存在的问题

(1)脱釉补釉大多采用丙烯颜料，采用Paraloid B72与颜料进行调色加固，补色效果基本满意。

(2)材料费与人工费较高，成本较大。

(3)部分瓦件釉层较浅，无论采用哪种材料都会出现高出原釉面的现象。

      2007年，我们所对并州饭店东楼牌楼琉璃瓦件进行了加固保护。目的是将现代琉璃与古代琉璃的加固试验进行对比。琉璃时代为20世纪80年代末，历经几十年的环境污染，琉璃表面形成一层较厚的污垢，加之杂物的逐年堆积，造成流水不畅。诸多原因使整个顶部出现程度不同的脱釉现象，尤以西北角部分无釉的瓦胎酥碱相当严重。

图1 工作人员正在清理

      清理表面—残缺的修复：在表面清理的前提下，由10%Paraloid B72调制瓷土；添加与瓦接近的颜料；填补残缺部位；由15%Paraloid B72表面封护，一是重新固色；二是增加亮度—酥碱加固(采用Panaoidb B7210%加固酥碱瓦胎，对残缺严重的瓦胎进行适当补全)—用水泥沙浆加固瓦垄。

      2012年，在过去探索性保护加固的基础上，分别从太原市明秀寺、赵家山龙王庙、太原文庙三处选取明、清时代琉璃瓦件进行进一步的试验，瓦件的病害种类包括胎体酥碱、残缺、表面脱釉、断裂等。

经过认真筛选初步确定、同样选择Paraloid B72作为加固剂及补全材料的黏结剂，因为一是在琉璃保护中尽可能减少材料的种类，有利于材料间结合力；二是三处琉璃保护后，经过十多年的时间考验，我们认为这种材料比较适合太原地区琉璃的加固与保护；三是Paraloid B72材料是具有无色、透明、强度大、易调色且防水性好等优良特性的材料。其他材料：丙酮、蒸馏水、丙烯颜料、高岭土等辅助材料。

明秀寺瓦件胎体酥碱、釉层脱釉病害的治理

琉璃的清洗与脱盐

(1)清洗琉璃表面污尘。

(2)将清洗干净的琉璃浸泡在蒸馏水中，每隔2h后进行替换，反复替换8次。

(3)将脱盐的琉璃彻底晾干。

琉璃表面脱釉的加固

       将此样品瓦件分为3个区，用丙酮溶解Paraloid B72分别配制10%、20%、30%Paraloid B72为加固剂。方法：由注射器滴入等量不同比例的加固剂，每次间隔10 min共滴入5次。24 h后进行简单的测试，即由金属工具敲击等方法初步确定加固后的强度基本满足加固要求。

图2 由注射器滴入加固剂

补全

      因瓦胎存在不同程度的残缺，必须进行适当的补全。补全材料为高岭土+颜料；黏结剂为2种：一为10%Paraloid B72，二为丙烯颜料，补全时配置与瓦件原色接近的颜色直接涂刷。

表面封护材料

      补全修复后，用丙烯颜料直接涂刷，颜色相近，但光泽效果不甚理想，较为死板；于是在其表层再涂一层30%Paraloid B72加固剂进行封护，以增加其亮度，效果较好。

      为达到补全后表面封护的目的，将瓦面等量分为3个区域进行封护。第一个区域在补釉后用5%加固剂进行封护，再用砂纸进行打磨，使表面光滑；第二个区域在补釉后用3%加固剂进行封护，再用砂纸进行打磨，然后配置与原色接近的丙烯颜料进行涂抹；第三个区域在补釉后用2%加固剂进行封护。

封护初步结果

      第一个区域经打磨后，瓦面颜色部分脱落、颜色变浅，效果不佳；第二个区域最接近瓦件原色，效果明显；第三个区域补釉后用2%加固剂进行封护后颜色变深，效果差。

初步结论

 (1)明秀寺筒瓦存在酥碱、脱釉等病害，通过实验可知，修复前必须进行深度彻底的脱盐处理。

(2)酥碱的加固初步确定使用20%Paraloid B72即可满足其强度。

(3)对于酥碱程度较轻、胎体比较稳定、脱釉的瓦件可直接配置与原色接近的丙烯颜料进行涂刷，效果明显，再用3%Paraloid B72进行表面封护，效果更佳。

(1)清洗琉璃表面污尘。

(2)将清洗干净的琉璃浸泡在蒸馏水中，每隔2h替换1次，反复替换6~10次。

(3)将脱盐的琉璃晾干。

      将此三件样品瓦件分为2组，二件脱釉瓦用环己酮和Paraloid B72调配成10%溶液，由注射器等量滴入不同比例的加固剂，加固3~5次；24 h后进行简单的测试，即由金属工具敲击、剔除。

(1)赵家山龙王庙三件筒瓦主要病害为脱釉，通过实验可知，修复前必须进行深度彻底的脱盐处理。

(2)经分组实验可知10%Paraloid B72较为适合脱釉瓦件的加固，可满足其强度；因瓦件胎质相对稳定，20%Paraloid B72加固剂浓度偏高，不适合此处脱釉瓦件的加固。

(3)对于仅表层脱釉的瓦件可直接配置与原色接近的丙烯颜料进行涂刷，效果较好。

      清理表面：清除表面堆积的杂物，用表面活性剂适度湿润后由蒸馏水进行清洗污尘，并进行脱盐处理。因该样品胎体稳定，故采用调制丙烯颜料直接在脱釉处涂刷。

图3 加固前后的对比

      彻底清洗琉璃表面的污尘，脱盐处理，晾干。反复吻合后由50%的Paraloid B72对接。48 h后，调制丙烯颜料在对接裂缝处涂刷。将对接后的琉璃瓦浸泡在水中7 d，对其防水性能进行测试，5 d时，接缝安然无恙，仅表面封护部位出现气泡现象，说明封护较薄，易与水发生反应，产生气泡，属正常范围内。

图4 清洗前后

图5 修复后

图6 防水实验(5 d后)

试验结论：(1)对于胎体稳定的脱釉琉璃瓦件，可根据实际情况直接采用调制丙烯颜料涂刷2~3次的方法，效果较佳。(2)经过防水实验，对接加固好的瓦件浸泡水中7 d后仍然接缝稳定，可知加固粘结剂采用50%的Paraloid B72较为合适，方法可行。

(1)用Paraloid B72和丙烯颜料加固的琉璃瓦件，虽有效地防止了琉璃胎质酥碱、松散、釉层脱落，延长了瓦件的使用时间，但瓦件的光泽度不够，且随着时间的推移，瓦面颜色逐渐加深，仍需时间进一步验证。

(2)对琉璃瓦件采取的加固方法，对于较为珍贵的琉璃瓦件的保护较为可行，如用于整体古建筑屋面琉璃瓦件的加固则成本高、投入大，大面积的使用有待于进一步探索研究。

(3)因各方面条件有限，深感技术、资金等方面的不足，有待在今后的试验工作中逐步完善。

(1)西北大学文博学院在洛阳山陕会馆照壁琉璃保护修复中，选择了意大利较为常用的文物保护无机加固剂——水硬石灰，其加固强度高、透气性好且含盐量极少，可作为琉璃酥粉胎体表面的加固材料。同时采用了意大利产的BS-290文物表面封护剂对琉璃进行封护，效果较好。但不足之处是，通过对琉璃表面的封护，虽然具有了更好的防水性、耐候性，但表面的光泽度明显下降、颜色略有加深，仍需时间来验证其成果。

(2)故宫博物院在古建大修中采用了施釉重烧的保护方法，并且开展了专项研究，对剥釉机理和施釉重烧问题进行了初步的研究。但到目前为止，对于琉璃瓦件的剥釉机理、施釉重烧的技术方法有待进一步明确与研究。

(3)中国科学院上海硅酸盐研究所对高分子聚合物用于古建筑琉璃瓦件的进行了实验和探索，选择了几种有机高分子聚合物用于琉璃瓦件的保护加固，包括Paraloid B72、Primal SF、有机硅、聚氨酯和硅丙乳液、含氟聚合物及其氟树脂为主的复配材料等，认为含氟聚合物及其氟树脂为主的复配材料用于琉璃瓦件的保护加固效果较好。

对国内同行琉璃瓦件加固保护方面所采取的方法进行了分析、讨论，虽然有多种方法可用于琉璃瓦件加固保护，但均有利有弊，皆为试验性修复，仍需进一步验证。