石材是古代社会应用最广泛的建筑材料和艺术雕刻材料。中华民族数千年灿烂的文明为我们留下了许多令人瞩目的石质文物及古迹，它们是人类宝贵财富，是不可再生的物质文化遗产。由于大多数石质文物暴露在室外，千百年来的日晒雨淋等自然营力的长期侵蚀，使其发生了劣化变质。近现代工业、环境污染等因素，使得石质文物劣化变质的速度日益加快。只有采取一系列修复措施，石材的病变才能被阻止或者被限制，使其延长石质文物的寿命，传承下去。
石质文物修复操作程序，包括清洗、加固、粘接、补全、灌浆、封护等环节，修复时往往不采取单一的方法，应根据具体要求采取综合手段。在实施石质文物保护修复过程中，必须要遵循文物保护的原则和程序。修复过程中，个别顺序可以调换，但要按照一定的程序进行操作。本文即对石质文物修复操作程序与评估方法进行评述和探讨。
我国提出“保护为主、抢救第一，合理利用、加强管理”的十六字文物工作方针。在石质文物保护的原则和方法上，中西方观念有许多相近之处，都强调要尽量保存文物古迹的真实性及完整性，要求遵循少干预、可再处理原则。特别是要保持石质文物的原状特征，尊重制作者的原始创意。
在对石质文物进行保护修复处理前，必须对石质文物的基本信息、价值、保存现状及病害进行详细的调查和记录，而且要将其列入档案记录，作为保护修复工作的参考和效果衡量的依据。
5.收集石质文物的图片资料，包括石质文物的原状照片，以及病害细部照片。
对石质文物的病害研究，首先要在学科专家指导下进行实验室分析，然后试验修复方法、材料，制定干预计划。
实验室研究要进行现场的调查与取样分析，目的主要对石质文物表面劣化机理、性能、影响因素进行评价研究，为石质文物保护修复提供科学依据。
便携式无损分析技术设备，如光谱分析、x射线分析、原位显微形貌分析、超声探伤、便携式核磁共振等现场分析检测，是未来保护工程的前期重要研究。另外，现场保护研究还包括制作实验区，对石质文物做实验分区，进行模拟实验，选择适当的修复操作方法。
在石质文物保护中，根据前期调研的结果，分析了其的保存现状、病害机理，按照文物保护要求，制定保护修复的技术路线[1]如图一：
在制定好方案后，我们针对不同病害[2]进行修复，修复过程中，个别顺序可以调换，如灌浆、粘接、补全可以放在在加固前，但是清洗必须放在第一步，没有清洗，其他修复程序都不能进行下去。封护则必须放在最后，封护做完，一切保护修复工程都基本完工。基本修复过程是清洗、加固、灌浆、粘接、封护。
石质文物大多存放于野外，附着、沉积或生成各种生物、沉积物和风化产物，如烟尘土垢、水溶性盐、各色水锈、难溶性硬壳，以及从前保护修复处理的残留物等。这些病害具有加速岩石风化的作用，并妨碍石刻艺术价值的展示。石质文物表面清洗的目的是打开石材气孔，恢复石材微孔隙的水蒸汽通道；除去其表层有害于基底岩石或妨碍文物展示的物质；为随后的维修和保护处理作准备。
清洗剂及清洗方法应对石质本体材料及结构无影响，清洗中不应引起新的划痕、裂隙或其他损伤表面的现象；清洗剂不应残留于石质本体内，污染小；不能在石构表面或内部产生可溶盐，不能改变被处理石材的物理参数；清洗剂应优先选择对人员低毒低刺激性和环境友好型配方；石刻的清洗程度以最小化干扰石质本体，且能最大化去除表面污渍为准。清洗完成后，从视觉上清洗部位应与周围统一协调。
文物修复最基础的工作就是清洗。清洗操作时，应首先选择石质文物的次要部位，避开文字、纹饰和雕刻等区域，取得一定经验后，清洗重要区域；清洗顺序应由上至下，由边缘至中间为宜；对于风化严重等病害区域，应先适度预加固后清洗。清洗一般分为物理清洗和化学清洗两大类。
物理清洗方法，在工具的选择上一定要有选择性，不能伤害石质文物本体。目前常用清洗工具一般有：擦子、刷子、木棒、骨棒、塑料棒、手术刀、超声波工具、喷砂机、振动工具、激光清洗机、高压蒸汽机等。
最简洁的物理清洗是软工具清扫表面附着物或去离子水清洗（去离子水加脱脂棉）。去离子水清洗一般分为简单擦拭和贴敷两种，这样的清洗一般都可以使文物表面泥质沉积物软化，对文物干预也比较小。但也得注意擦洗范围，尽量不要再涉及干净的表面区域，而且力度不能太大，否则会破坏文物表面保护膜，边清洗边用放大镜观察（表面毛细孔）。
物理清洗中，机械清洗是重要一部分，对于石质表面往往有些比较硬的结壳、水泥等用一般溶剂很难彻底清除，手术刀是一个很好的工具。用手操作手术刀时，要比电动工具要好控制和把握，不会损伤石质文物本身，若配合放大镜或显微镜操作，效果更佳。对于大面积的结壳、水泥等病害时，这时我们就用振动刻蚀机、超声波洁牙机、微型钻等工具剔除。在剔除表面先用去离子水打湿（不宜过量，有湿感即可），操作力度适中，以免对文物损伤，且不宜长时间操作以保护仪器。目前国内外还没有这方面的评估标准和要求，机械操作往往都是靠修复者的经验来评估清洗效果。
近年来，用激光技术清洗石质文物的报道在发达国家已很常见。激光清洗主要利用激光束来清除岩石表面的附着物，它省力、节水、安全可靠、适用面广、易于自动控制。特别对于精细的石雕，激光清洗的优势是许多传统清洗工艺无法比拟的。具体应用，激光波长范围、脉冲频率、功率大小，以及是否需辅助涂覆水与乙醇等液膜都要根据文物与污垢的实际情况经过试验确定。
化学清洗是利用化学溶剂对石质文物病害清除的一种重要方式。化学清洗时，使用的溶剂相对较多，要针对不同的石材、病害进行材料筛选。清洗方法一般有擦拭和敷贴两种方法。擦拭是用棉签蘸取化学试剂，进行滚动擦拭，棉签上沾有污染物时，一般认为化学试剂对此种病害有效，可以继续使用下去。当擦拭不再有效，而且石质表面还有残余病害时，再考虑使用敷贴法，敷贴时要注意敷贴时间的长短和化学溶剂的浓度。在使用化学药品清洗完成后，一定要保证最后的漂洗彻底干净。化学清洗的评估，一是要注意和周围颜色的协调，避免过度清洗，二是要对化学药品清洗干净，以免造成石质文物的消极影响。
清洗材料基本技术参数：粘度、表面张力、发泡力、闪点、表面活性剂含量、稳定性包括在硬水中的稳定性、pH值、外观、气味等。
对清洗效果评估要从pH值、湿度、腐蚀率、折光率、表面粗糙度、硬度、化学残留物、表面颜色、表面吸水渗水性、细菌成活率、水蒸汽透过率等方面来进行。为了确保石质文物清洗工程的无损性，准确评价清洗效果，国际上越来越多地使用先进的科学手段来检验和判定清洗前后文物本体的变化，尽量运用仪器的定量数据来表达检测结果和评价优劣，以避免不确定因素和人为因素的干扰。例如用色度仪测定表面颜色变化，用表面粗糙度测量仪或光度仪测定表面粗糙度变化，用吸附萃取和电化学法检测可溶盐离子残留量，用毛细管法测量毛细吸水率变化，用显微镜法测定表面磨损率，用接触角和表面张力仪测定从前保护残留物的去除率和降解率等。
由于人为因素和自然因素的影响，石质文物会遭受不同程度的风化变质，特别是露天石质文物风化更为严重，通过加固能够提高石质文物的稳定性，延长文物的寿命。
加固目的是改善石质内部矿物结构间的结合，风化层和新鲜面之间的结合，增强表面的抗风化能力。
加固对象：很脆弱的文物；内部胶结物受到破坏的文物；风化很严重的文物；为了能搬运、需要提高脆弱文物的强度。
（1）对有一定孔隙率的石材有良好的渗透加固能力，至少应能渗透到未风化部分，而且加固后的力学剖面应平稳均匀，不在表层附近产生结壳现象；
（2）对岩石的一些重要物理特征不应产生不良影响，不形成任何会破坏岩石的含盐副产品;不应引起岩石表面颜色的变化；对人无害、对环境无污染；
（4）耐久性：加固效果应该具有比较长期稳定的效果，有利于石质文物的长期保存；
（5）可重复操作性:石质文物渗透加固材料，在将来的保护修复时，应具有可再处理性。
用于石质文物加固材料中的无机加固材料有石灰水、氢氧化钡、高模数硅酸钾等。有机加固材料有硅酸酯外、环氧树脂、丙烯酸树脂和有机硅树脂等。此外还有有机氟聚合物、纳米材料以及生物型材料等。3.加固方法与加固量的把握加固方法一般有：喷涂法、贴敷法、浸泡法、灌浆法。在加固时要注意加固量的把握，一般要做到加固剂不再渗透为止，并要注意加固剂的浓度大小，应该浓度小、加固次数多，有机加固剂要注意避光，和加固时的间隔时间。这样才能使加固达到最佳效果。
一是加固对象石材本身特性，如孔隙率、空隙特征（开孔、闭孔、孔径分布、孔径大小）、含水率、盐分等；
二是加固材料，石质文物加固材料基本技术参数：表面张力、固含量、粘度、渗透性、抗老化性、透气性、附着力、耐水性与耐化学试剂性。三是外界环境因素，如空气流通速度、温度等方面。
关于加固材料的评价方法：GB/T1723．1993涂料粘度测定法和旋转粘度计测量材料的粘度；拉起液膜法和液体滴体积法测定材料的表面张力；划格法、划圈法和拉开法测定材料的附着力；涂料固体含量测定材料的固含量；人工气候老化和人工辐射暴露测试材料的抗老化性；漆膜耐化学试剂性测定法测定材料的耐化学试剂性。
对加固效果的评估：一般从色差变化、孔隙率大小、抗压强度、耐水、耐冻、耐盐等方面来评估。对加固效果做出检测，目前的检测方法一般都为无损检测。如回弹仪测试石质表面强度，使用色度仪观察色差变化。使用微测探仪测材料的渗透深度；在现场用滴水方式观察其憎水性。在室外施工时，要注意加固材料的特点，还要靠操作者的经验，观察石质表面本身颜色变化，加固材料的渗透速度。
粘接加固断裂石质文物的目的是设法使断裂部分重新接合到一起，以恢复其本体的完整性、结构的稳定性以及原有的外观风貌与价值。而要达到这样的效果就必须遵循几条基本的原则：第一、对文物要尽可能最小程度地干预，采取的手段要简便可行；第二、对文物要进行有效的干预，要取得明显、精确、可靠的效果；第三、干预的手段要具有可再处理性，为以后留下可进一步干预的余地，而又不会损伤石质文物粘结面。第四、粘结强度应小于、等于石材本体强度。第五满足一定的美观要求，尽量与石质文物外观协调。
由于长时间受到各种自然因素的破坏而发生破损开裂，需要对石质文物进行粘接修复与保护。如果石质文物碎为数块，在清洗之后要进行粘接，首先仔细拼对，如碎块较多，还应标记每块的具体位置，做好标志，将断面清洗干净，还应有适当的糙度，然后调胶、拼接、涂胶、固定。胶粘剂包括由各种树脂组成的粘料，另外根据情况需要添加部分辅助材料，包括：稀释剂、固化剂、促进剂、偶联剂、增韧剂、填料等。
对粘接效果的评估，包括对粘接材料和粘接后效果的评估。对石质类文物保护用粘接材料的基本要求是：粘结性能好；粘度低，在4-10h内粘度变化小；表面张力的大小适当；分子量低；溶剂含量低；固化后的弹性模量小；对石质材料中水和盐的耐受性好。石质文物粘接材料基本技术参数：表面张力、固含量、粘度、渗透性、抗老化性、透气性、附着力、耐水性与耐化学试剂性。
对粘接材料的评估：GB/T1723．1993涂料粘度测定法和旋转粘度计测量材料的粘度；拉起液膜法和液体滴体积法测定材料的表面张力；划格法、划圈法和拉开法测定材料的附着力；涂料固体含量测定材料的固含量；人工气候老化和人工辐射暴露测试材料的抗老化性；漆膜耐化学试剂性测定法测定材料的耐化学试剂性。
对粘接效果的评估：粘接后要求拼接位置正确，粘结表面是否完全吻合，不能出现高低不平的现象。
补全在修复过程中是有争议的。补全是否要做，要根据具体情况来定，一般而言只有针对结构性缺失，影响文物稳定性或局部缺失影响了文物重要的艺术价值和造型时，才选择性地进行补全操作。
1.补全的基本要求：要尊重石质文物的真实性和艺术性；要可识别；可再处理性；材质的协调与兼容性。
2.补全方法，一般就是去掉新破损的、或者缺失的，找相同材质或近似的石质进行加工，再补配到原有文物上。
在补全时，一定要注意石质文物的真实性和艺术性，如果不能确定，建议不做补全。同时要考虑到文物展览陈列时稳定性和安全性的问题。补全最重要的是可识别性和可再处理性。可再处理的要求是粘接处要易去除。评估补全效果主要从其真实性与耐久性来进行。
笔者认为一般缺失影响文物的历史和艺术性的时候，一般不建议做补全。
裂缝是石质文物常见的病害，主要由荷载、干缩、地基变形、空气污染、水、风、雾和较大的温差等原因引起的。裂缝的存在不仅影响文物外观，而且会引发其他病害的发生与发展，如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏等。这些病害与裂缝相互作用，造成恶性循环，对文物耐久性危害极大。因此必须对裂缝进行科学、合理、有效的处理。
对石质类质类文物保护用灌浆材料的基本要求：具有高流动性（粘度低）、不离析、微膨胀等良好工艺特性及硬化快、早强高强等性能特点；具有特殊的塑性膨胀性能，能够有效克服浇筑初期产生的塑性沉降，保证灌注密实，杜绝空鼓现象；灌浆材料具有良好的渗透性和扩散性；其固结体力学强度较高，粘接力强，浆液牯度和凝固时间可调，在应用于岩石裂缝等的补强固结时具有一定的伸缩性。
灌浆材料常分为粒状浆材和化学浆材两个系统。粒状浆材主要包括纯水泥浆、粘土水泥浆、水泥砂浆以及石灰浆等。化学浆材的品种很多，包括环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类、丙烯酰胺类、木质素类和硅酸盐类等。灌浆液性质要求：
（1）良好的流动性，以保证浆液流入和填充到被灌体的孔隙和裂缝中去。
（2）较好的稳定性，在一定时间内，浆液中的颗粒应能保持均匀分散悬浮状态，以保证形成的浆体或浆液结石质量均匀。
（3）具有较好的胶结性和良好的析水固结性，灌入后能在一定时间内得到充分的析水固结。
（4）由浆液形成的结石应具有一定的强度和与被灌体相适应的弹性模量，能够确保灌浆的质量和效果。
灌浆的目的是对石刻裂隙的粘接。所以灌浆的效果主要是看灌浆材料是否完全填充在裂隙内部，最简便的方法就是用手轻敲石质本体，看是否有空鼓现象。灌浆后效果要长期的检验，即是否有耐候性、耐水性、耐酸碱性。灌浆后外部不能有流淌现象，影响外观。
（1）封护处理一般应作为特例。只有在抢救性保护修复的前提下才能实施，而且应对封护处理的效果和安全性进行充分的评价；
清洁方法——硬毛刷，9：1的四氯化碳：甲苯，用蒸馏水冲洗。最后用微晶石蜡封护。
用流动水浸洗，用AgNO3滴定Cl-的含量，直到测不出为止，用纸浆多次贴敷，水漂洗。可用丙烯酸树脂或有机硅树脂，二甲基硅油，硅酮树脂等封护。
清洗剂采用中性溶液，氨皂液。或用2%的硼酸或2%的氯亚明，以及5%~10%的氢氧化铵溶液清洗。坚硬锈壳周围可用清漆或三甲树脂封护，弱酸软化硬壳后机械方法剔除，洗去酸液，用溶剂去除周围的清漆。最后封护使用B72，丙烯酸树脂、雷马士300、桑诺克等材料。
封护效果评估要从封护材料的表面附着力，憎水性、色差变化、耐冻性、耐光老化、可重涂性等几个方面评估封护效果。
封护是目前争论较多的，因为封护材料应用在石材上是不可逆的，这就要在选择是否封和用哪种材料方面提前做好试验。
封护的效果评估和加固基本相同，但在封护中要注意封护的完整性。在施工中，确保封护的有效性，对封护效果做出检测，目前的检测方法一般都为无损检测。如使用微测探仪测材料的渗透深度；使用滴水观察水珠的表面张力；使用回弹仪观察材料的固结强度；用卡斯特瓶观察防水层的透水性；用声波仪测出纵波速度和动弹模量的参数，对封护层的完整性和质量进行综合评价[4]。
目前国内外均没有相关标准与要求，文物是不可复制的、寿命有限的珍贵文化遗产。规范完善石质文物修复操作流程和技术要求至关重要，将会促进文物保护行业的发展。一般来讲，修复操作效果评估流程可分三个阶段：修复前、修复中、修复后。
修复前的效果评估主要是靠个人对石质文物病害的初步判断以及借助仪器检测分析方法，确认病害机理及形成过程，制定完善修复方案，包括施工方案的可行性，工程预算和工程期限等，并对上述方案评估。
在修复操作开始以后，首先要对病害做好试验区，可能的话进行模拟试验，选择评估出修复操作中的最佳方法。最后对病害区域实施修复操作。石质文物在修复后，要对修复中和修复后做出评估并制作档案记录。
可见，建立石质文物修复操作效果评估体系，这是一个十分庞大而复杂的工程，需要多学科共同参与，才能制定出真正意义上的行之有效的行业标准。
[1]WWT0007-2007石质文物保护修复方案；编写规范。
[2]WWT0002-2007石质文物病害分类与图示。
[3]秉坚、铁景沪《大型石质文物表面清洗技术的现状和发展趋势》，《石材》2007年第11期。
[4]黄克忠《中国文物保护与修复技术》。
