常见加固材料在石质文物保护修复中应用论述
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2024-06-03 09:29 来源:文物鉴定与鉴赏
石质文物不仅具有良好的观赏价值，还有良好的文化价值，所以需对石质文物进行全面的保护修护。本文对加固材料在石质文物保护中的作用进行详细阐述。此次研究丰富了加固材料方面的知识，对加固材料在文物保护中的应用具有理论性和指导性的意义。
石质加固材料的选择原则主要包括以下几点：一是具有较强的均匀渗透能力；二是在石质内部添加加固剂后，会发生相应的反应，当固结完成后，产生的化合物不会对石质产生影响和危害；三是不能对后人进行再保护处理产生严重的阻碍；四是固结的强度需要保持在适中范围；五是材料不能出现形状和颜色改变的现象；六是材料不能出现危害人身安全及污染环境等现象；七是材料需具有明显的实施可行性；八是材料的性质需具备充分的可靠性。
石质文物保护的原则主要有以下几个方面：一是需要对原址进行全面的保护；二是最大限度地减少干预；三是对实物进行定期的保养和维护；四是对当下现存实物的现状及历史信息进行最大限度的保护；五是在相关保护要求得到有效遵守的前提下，对保护技术进行合理化使用；六是对审美标准进行正确的把握；七是对文物的存在环境进行全面的保护。
通常情况下，石质文物都处于露天环境中，该环境中存在的水蒸气、酸雨、强光等都会对文物产生一定的损害，从而使文物出现各种各样的病害现象，如表面泛盐、酥化、层状脱落或出现裂缝等。
一般情况下，需要加固的石质文物主要有以下特点：一是石质文物本身的结构欠缺稳定性；二是石质文物的内部胶结构受到明显的损害；三是出现明显的风化现象。一般情况下，需要加固处理的石质文物类型主要有以下几种：
第一种，表面粉化剥落。产生这种现象的原因是温湿度变化存在一定的周期性，同时还有明显的融冻作用和水盐活动的影响，通常在质地较松的沉积岩类文物的表层出现这种病害。
第二种，表层片状剥落。产生这种现象的原因是存在明显的外力扰动、水盐破坏及温度周期变化，使石质文物表层发生片状及板块状剥落现象。该类病害主要出现在岩石纹理发达并且沉积岩质地具有较多杂质的表层之中，当石材表层发生剥落时，其片层厚度相对较厚，具有明显的空鼓翘起现象。
第三种，鳞片状起翘与剥落。产生这种现象的原因是石质文物的保存环境存在较大温差变化和融冻现象，从而导致起翘和剥落现象出现在石质文物表面。该种病害通常在密实的石材中发生。
第四种，表面溶蚀。产生这种现象的原因是文物长期受到雨水的冲刷，导致坑窝状的溶蚀坑和溶蚀沟槽等出现在文物的表面，使文物表面的纹饰被完全腐蚀。
第五种，孔洞状风化。产生这种现象的原因是石材中的软质存在杂物溶蚀和脱落。
第六种，机械裂缝。产生原因是存在外力扰动、受力不均、地基沉降等，通常情况下，这种裂缝能够深入石材的内部，甚至会对石刻整体的稳定性产生直接的影响。
第七种，空鼓。指石质文物表面存在鼓起、分离等形象，导致空腔形成，但是并没有完全剥落的现象。
利用无机材料对文物进行加固的原理主要是无机溶液中具有特殊的盐分，能够在文物内部的缝隙处发生凝结反应，使石材内部结构的阻水性能得到显著的提升。
从以下方面对无机材料加固进行阐述：第一，钙、钡体系，该体系的原理是石灰水、氢氧化钡、氢氧化钙与二氧化碳接触之后发生有效反应，导致碳酸钙、碳酸钡等物质生成，该物质能够对石材缝隙进行有效填充，具有良好的加固效果。氢氧化钙向碳酸钙转变的过程相当缓慢，并且碳酸钙和水、二氧化碳等容易发生反应，转化成碳酸氢钙，它具有一定的可溶解性。石灰不易被水溶解，当石灰数量不断增加时，会出现大量未被溶解的现象，使岩石表面的颜色发生一定变化。碳酸钡以粉末状态呈现，不仅细小，而且无黏性，由于其发生反应的速度相对较快，使硬壳在表面形成，当其逐渐碎成小块时，表面粉化的速度会显著加快。为了使反应速度得到有效的控制，需加入尿素，但这也存在一个缺点，即尿素氧化之后会使文物表面发生变黑的现象。第二，水玻璃体系，二氧化硅在氢氧化钠和氢氧化钾等水溶液中的非化学计量分散物叫做水玻璃，当其发生一定反应时，能够生成硅酸盐，其成分和岩石成分接近，反应的原理是在岩石的内部能够生成非晶质凝胶网状结构，使岩石胶结物内部具有一定的吸附作用，使整体具有一定的连结性，进而使岩石的强度和抗风化能力显著增强。
可以用来加固石质文物的有机材料种类较多，并且其具有较好的黏结力、防水耐水性、渗透性，使石质文物的物理性能显著增强，在各个领域内被广泛应用。
有机材料可以分为以下几种：第一种，天然有机材料，在古代这种材料主要从动植物中提取，如猪血、鱼胶、蜂蜡等，这些材料虽然容易被降解，但是容易被风化且渗透性较差，目前应用的概率非常小；第二种，有机高分子材料，其具有良好的石质加固效果，使石质的物理性能显著提升，但具有一定的毒性，在操作过程中需更加严谨，如环氧树脂类。环氧树脂加固剂主要包括主剂、稀释剂、固化剂、填料等。在进行固化的过程中，固化剂中氨基上的氢和环氧树脂中的羟基进行有效反应，从而形成必要的网状结构，起到必要的固化作用，在反应的过程中未出现体积膨胀和收缩等现象。环氧树脂的渗透性较差，对水蒸气的流通起到一定的堵塞作用，同时其脆性相对较大，在户外使用时受到一定的限制。
文物保护的重视程度越来越高，使新材料的研究进程也不断被推进。新型材料有以下几种：第一种，有机硅材料，有机硅材料的主链中含有硅氧键连接而成的半无机高聚物，不仅耐高温性能较强，而且具有良好的柔韧性，有机硅材料能够和石质文物进行物理和化学反应，形成化学键，对石质文物具有较强的加固作用；第二，有机氟材料，有机氟材料主要指的是氟烯烃聚合物和单体共聚物构成的材料，有机氟材料被广泛应用于建筑、通信等行业，并逐渐应用在文物保护领域。
通过本文的论述可知，加固材料在石质文物保护中具有重要的意义。为了使加固材料的作用和效果得到最大化体现，需对其应用进行有效深入的研究，从而使其在石质文物保护中发挥重要的作用。
