砖石文物病害及分类概述

我国数千年的文明历史创造出了大量的具有重要历史意义和价值的砖石质文物。然而,它们中大多数经受了数千年的风化,病害严重,现状令人堪忧。如何对砖石文物病害进行认知,并进行科学规范的分类是该类文物保护实施的第一步也是最为关键的一步。本文在编制《馆藏砖石质文物病害分类与图示》国标过程的基础上,归纳总结了我国常见砖石文物的病害及其简要分类方法。

四处砖石类文物的杀菌与封护

本文选取宝鸡麟游慈善寺、吉林集安高句丽将军坟、澳门郑家大屋、重庆大足石刻四处露天砖石类文物,对其表面的菌种群落进行了分离、鉴定、抑菌并封护。分离菌种采用混合孢子悬液稀释法。丝状真菌的群体形态即菌落的特征,是鉴别它们的一项重要依据,采用点培养和载玻片培养联合观察鉴定法。1.菌类的分离与鉴定分离出的菌种以青霉菌（霉菌）、曲霉菌（霉菌）;酵母菌（真菌）、木霉菌（真菌）为主。

可溶盐对砖石文物的风化和对保护材料的影响~

本文在分析砖石样品特性的基础上,将已知量的盐引入具有不同孔隙度的砖石样块中,经过吸盐、干化、等温吸湿、脱盐等研究,分析了盐对砖石文物的风化作用和盐对保护材料的影响。保护剂分别为含氟聚合物及其与有机硅的共混改性材料,可溶盐是多孔文物风化常见的NaCl,Na2SO4,CaSO4,NaCl+Na2SO4和NaCl+CaSO4。研究结果表明,盐的存在对临界含湿量有影响,不同盐对砖石材料呈现不同的风化现象。吸盐量很大程度上取决于材料的孔隙度、所吸盐的性质,到达临界含湿量的时间主要取决于材料的孔隙率。脱盐效果与盐的种类、盐的吸入量有关。

砖石质文物表面吸水性能检测初探

毛细水侵蚀是砖石质文物风化的主要诱导因素,如何快速无损的检测多孔隙文物材质表层吸水性能是展开砖石文物材料本体性能、风化病因分析及其保护实施效果评定的基础与出发点。本文结合国家文物局《砖石质文物吸水性能测定——表面毛细吸收曲线法》行业标准的编制研究过程,讨论了基于卡斯特测量瓶的砖石文物表层吸水性能检测程序及其可行性,以促进砖石文物保护技术的发展与规范化。

砖石质不可移动文物本体监测/检测技术研究进展

砖石质不可移动文物作为历史文化的重要组成部分,一直受自然灾害、周边环境以及人类活动的影响,其本体健康状况始终处于风险之中。鉴于此,首先总结了砖石质不可移动文物本体的主要病害及成因,包括变形、渗漏水、风化与内部劣化;然后针对不同病害综述了对应的多种监测/检测技术的原理及特征,并根据实际工程案例进一步分析了各监测/检测技术的应用方法;在此基础上对比了各技术的优势与缺陷并给出了实用性的建议。研究发现,针对砖石质不可移动文物本体上述病害的监测/检测技术已取得了一系列进展,监测设备种类多、特征不一,鉴于砖石质不可移动文物的易损性与不可代替性以及各种技术自身的局限性,在技术选择时,需要结合监测的多样化需求,如无损、实时、低成本等,确定出最优的监测方案。最后,根据现有的监测/检测技术研究基础,提出了灵活调整监测策略、提高监测/检测技术的普适性、加强监测/检测内容的针对性、探索多技术的联合应用、注重关键技术与协作模式的创新等若干需要继续探索的问题。

砖石类文物建筑保护工程勘察设计实践——以明十三陵德陵监保护修缮项目为例

砖石类文物勘察设计面临的首要问题就是如何最大限度地甄别文物原状、评估文物现状,在修复中最大限度保留历史信息。陵监是明代帝王陵寝的护陵机构,现已大多残破,仅存砖砌监墙和少量门楼、影壁。本文列举明十三陵德陵监勘察设计和施工中的几个工程片段,分别从砌筑材料、灰浆与勾缝形制、外部排水治理、大门和影壁的修复四个方面展开,通过详细的勘察与思考,制定切实可行的修缮措施。文物勘察修复的首要工作是提高对文物本体的认知,准确评估文物价值与病害情况,并将文物保护思想与实际的工程条件相结合,使修复方案既能坚守修复理念又能落地实施。

砖石质文物建筑结构安全稳定性能提升措施研究

砖石质文物建筑历经百余年环境因素产生劣化损伤后,多数存在安全隐患。国家现行相关规范标准中所提供工程常用的结构安全性能提升措施与文物建筑的保护原则之间,存在诸多难以协调的矛盾。而新的修缮措施中又缺乏对文物建筑整体稳定性能提升有效性的分析评价方法。为此,以清华大学图书馆老馆Ⅰ期为例,在其结构现状分析的基础上,提出增设内钢框架和外拉索的修缮方案。新增结构基本不侵入文物建筑本体,不改变原结构传力路径,基本实现了“不改变文物原状、最低限度干预、措施可逆”的文物保护原则。正常使用极限状态的承载力分析表明:采取性能提升措施后,随着原结构材料逐步劣化,原结构承载能力进一步降低,荷载才将逐渐转移至新增结构。建立了与文物建筑材料连接界面相适应的离散体结构力学模型,抗倒塌分析结果表明:8度罕遇地震作用下,各部分主体结构最大层间位移角小于1/100,新增结构可大幅提升防震性能,实现了预防地震倒塌的结构稳定性能目标。

平遥古城古砖风化机理和防风化方法研究

在自然营力和人为作用下,平遥古城墙和民居的青砖产生了严重的风化病害,亟须保护和修复。通过现场调查,发现风化病害发生部位都在毛细水上升高度范围内(距地面1~3m),主要风化形式为等厚状剥落、鳞片状剥落、颗粒脱落、盐分结晶。通过室内测试和实验,得到了古砖的矿物、化学成分,物理、力学性质以及耐盐、耐冻性能。本文认为毛细水在墙体中上升时携带的盐分是古砖风化的主要原因,冻融循环则加剧了风化的进程。由于水分减少和/或温度降低,古砖孔隙中的可溶盐会"捕获"自由水使其变成带有若干结晶水的结晶盐。盐分结晶后体积增大在古砖孔隙中产生的膨胀力致使古砖破坏。根据古砖的风化机理,提出了"阻水、脱盐、强砖"的防风化方法。本文提出的古砖风化机理和防风化方法的技术流程和分析方法,可以为相关砖石文物的保护和修复提供参考。

开封繁塔的病害调查与分析

我国有着悠久的历史文化,至今仍保留着与这些文化同时期的、具有历史价值的砖石类文物,但它们出现了严重的病害,令人担忧。文章以开封繁(读音Pó)塔为例,通过对繁塔进行实地调查、取样并结合相关文献,归纳出繁塔的病害种类并分析病害机理。同时,文章针对繁塔的典型病害设计出前期模拟实验方案,并在后期的实验操作中根据实验结果以及实验得出的相关数据对繁塔的病害进行更为深入的分析,从而提出相应的保护方案。

古代岩土质砌筑文物胶凝材料劣化分析

砌筑胶凝材料的耐久性对于砌体结构的稳定性有重要作用。对取自两处典型岩土质砌筑文物建筑海龙屯飞龙关、飞凤关遗址和马尔康直波雕群的胶凝材料样品性能进行了测定,表明原砌筑胶凝材料基本为就地取材,采用传统工艺及传统方法制作而成。由于未经改性,传统胶凝材料在成分及结构方面的缺陷,也成为后期劣化的源头。微结构是影响胶凝材料结构强度的重要因素。