龔固 許紅莉
摘要:館藏石質(zhì)文物在考古發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘以及入藏的過程中,存在的各種病害問題隨之顯現(xiàn),斷裂問題則是所有病害中最為直觀的,需要采取相應(yīng)措施加以解決。若處理不當(dāng),會(huì)對(duì)石質(zhì)文物造成二次破壞,嚴(yán)重?fù)p壞文物史學(xué)與審美價(jià)值。文章主要以泗洪縣博物館館藏石質(zhì)文物的錨固粘接為例,就操作過程中的技術(shù)要求以及材料選擇進(jìn)行說明,做到因“物”而異。在確保整個(gè)操作流程嚴(yán)格按照保護(hù)規(guī)范實(shí)施的前提下,根據(jù)斷裂石質(zhì)文物的材質(zhì)以及溫度變化,適當(dāng)調(diào)整錨固粘接時(shí)間與修復(fù)材料的使用,預(yù)設(shè)錨固粘接過程中可能遇到的問題,為接下來的錨固粘接工作提供幫助與指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:館藏石質(zhì)文物;修復(fù);錨固
對(duì)泗洪縣博物館館藏38件石質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)修復(fù),結(jié)合前期病害調(diào)研及綜合評(píng)估結(jié)果顯示,本次待修復(fù)的石質(zhì)文物的主要病害為層狀剝落、低等植物損害、斷裂、酥堿與泛鹽、裂隙、局部缺失、粉化等。對(duì)于同一件石刻文物來說,一般不會(huì)只有單一的一種病害,而是多種病害共生。這批石質(zhì)文物來源于考古發(fā)掘和征集,在搬運(yùn)和搶救性發(fā)掘過程中,受天氣、道路制約以及石質(zhì)文物體量大、自身較重、裂隙暗傷較多等因素影響,導(dǎo)致受力不均勻,易對(duì)石質(zhì)文物造成斷裂傷害,此次修復(fù)就有9件石質(zhì)文物本體發(fā)生貫穿性且有明顯斷開與錯(cuò)位的現(xiàn)象。本文以漢代畫像石西側(cè)墓板修復(fù)為例,對(duì)該件文物斷裂采用錨桿粘接加固修復(fù)。目前較為困難的就是石質(zhì)文物不規(guī)則斷裂,錨桿加固的難度相應(yīng)提高。
一、錨固技術(shù)介紹
20世紀(jì)80年代初,我國就在麥積山石窟加固保護(hù)上首先采用了錨固技術(shù)。通過這種技術(shù)的運(yùn)用,基本達(dá)到“修舊如舊”的目標(biāo),肉眼觀察與周圍環(huán)境基本協(xié)調(diào),并且憑借錨固技術(shù)結(jié)構(gòu)的靈巧性,在磚石類文物保護(hù)工程中得到廣泛應(yīng)用,至今已應(yīng)用于麥積山石窟、云岡石窟、大足石刻、交河故城等大型石窟遺址等的加固保護(hù),并取得了良好的效果。
對(duì)于斷裂石質(zhì)文物而言,除了使用常見的環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘接外,另一種就是使用錨桿加固技術(shù)。錨固技術(shù)主要是針對(duì)大塊開裂、斷裂的石質(zhì)文物進(jìn)行粘接修復(fù),粘接時(shí)把錨桿埋藏于斷裂的兩塊石刻中,可大大提高石質(zhì)文物錨固的牢固性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
二、基本情況及斷裂分析
(一)基本情況
漢代畫像石西側(cè)墓板為泗洪縣博物館館藏石質(zhì)文物,現(xiàn)存放于該館展廳里展示。其通長283、通寬79、厚度13厘米,重量約為756千克。此件為漢代的石棺西側(cè)板構(gòu)件,中間有根腰線,分上下兩個(gè)圖案,上圖為“十字穿環(huán)圖”,下圖石質(zhì)表面溶蝕嚴(yán)重,圖案難以識(shí)別。
(二)斷裂分析
漢代畫像石西側(cè)墓板來源于考古發(fā)掘,斷裂情況產(chǎn)生在兩個(gè)方面:
1.此件墓板經(jīng)檢測,判定屬于石灰?guī)r,其主要成分是碳酸鈣,按成因?qū)儆诔练e巖類。石材在形成或后期使用過程中會(huì)出現(xiàn)裂隙暗傷。
2.此件石刻長寬厚比例屬性特殊,可能在考古發(fā)掘、運(yùn)輸、展陳等過程中,由于受力不均勻造成斷裂傷害,發(fā)生石刻本體貫穿性且有明顯斷開與錯(cuò)位的現(xiàn)象。這件石刻共出現(xiàn)了兩條貫穿性斷裂病害。
三、修復(fù)過程
(一)錨固材料的選擇
根據(jù)江蘇省文物局審批通過的《泗洪縣博物館館藏石質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)方案》(2020年12月)要求,針對(duì)這批館藏石質(zhì)文物的實(shí)際病害狀況,開展修復(fù)前期的研究工作。通過現(xiàn)場試驗(yàn)與檢測、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)與檢測,對(duì)修復(fù)方案擬使用的保護(hù)修復(fù)材料和技術(shù)措施進(jìn)行論證,論證擬采用材料及方法的可行性、有效性。在此基礎(chǔ)上,堅(jiān)持“最小干預(yù)”原則,以保護(hù)石刻安全穩(wěn)定為指導(dǎo)思想,尊重石質(zhì)文物的真實(shí)性與完整性。本次錨固修復(fù)材料選用XH160A/B系列環(huán)氧樹脂,該系列環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的力學(xué)及抗老化性能,灌漿時(shí)的滲透性和流動(dòng)性比較強(qiáng),可對(duì)1mm以下的細(xì)微裂縫進(jìn)行灌漿。
(二)試驗(yàn)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)
此次修復(fù)中遇到石刻斷裂的情況較為普遍,有小塊碎裂,也有大塊碎裂。因此在修復(fù)前,我們進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)。通過模擬石刻文物的斷裂情況,研究不同溫度變化對(duì)粘接材料固化時(shí)間的影響,評(píng)估粘接后的抗拉強(qiáng)度。
1.XH160A/B不同溫度與質(zhì)量下的固化時(shí)間實(shí)驗(yàn)
根據(jù)《泗洪縣博物館館藏石質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)方案》試驗(yàn)結(jié)果可知,在質(zhì)量、體積以及比例相同的情況下,溫度對(duì)環(huán)氧樹脂固化時(shí)間有非常大的影響,溫度提高,固化時(shí)間迅速縮短。由于溫度對(duì)固化時(shí)間影響很大,因此分別測定了漿液在5℃、25℃、30℃、40℃和50℃的固化時(shí)間,樣品量均為10克,容器為250ml一次性塑料杯。XH160A/B在 5℃時(shí)仍能固化,初凝時(shí)間為20h,終凝時(shí)間與初凝時(shí)間間隔為25h。初凝時(shí)間表示從加入固化劑開始至表面或某局部出現(xiàn)干燥固化的時(shí)間,此時(shí)表面已干燥,用玻棒可攪起皺紋或一層皮,而內(nèi)部還沒有干燥;終凝時(shí)間表示內(nèi)部和表面均完全固結(jié)的時(shí)間,此時(shí)用玻棒輕壓表面應(yīng)無壓痕,或雖有壓痕,但移走玻棒后可恢復(fù)原狀(彈性體)。
在室溫25℃時(shí),則分別為0.8h和1.3h。而在40℃時(shí)則會(huì)發(fā)生爆聚,此時(shí)終凝時(shí)間與初凝時(shí)間間隔接近0h。因此在施工過程中,需注意通過控制溫度來調(diào)節(jié)環(huán)氧樹脂灌漿液的固化時(shí)間,避免出現(xiàn)爆聚現(xiàn)象。結(jié)合泗洪氣候環(huán)境現(xiàn)狀,建議灌漿溫度控制在5℃—30℃之間,預(yù)先關(guān)注施工期間的天氣狀況,確保環(huán)氧樹脂固化期間的夜間溫度不低于0℃,并制定必要的防寒、防凍、防雨等應(yīng)急措施。
實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),在室溫25℃下,當(dāng)樣品量超過一定量時(shí),XH160A/B漿液也會(huì)發(fā)生爆聚現(xiàn)象,具體表現(xiàn)為:前期固化溫度正常,但到一定時(shí)間時(shí)樣品突然迅速升溫,溫度高達(dá)100℃以上,并有青煙冒出,漿液生成多孔固結(jié)體或泡沫狀疏松的彈性體。爆聚在灌漿加固時(shí)十分有害。因此,實(shí)驗(yàn)測定了不同樣品量對(duì)固化時(shí)間的影響。實(shí)驗(yàn)條件:室溫25℃,容器為250ml一次性塑料杯。
2.抗拉實(shí)驗(yàn)
主要使用萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗拉實(shí)驗(yàn),首先取4塊2×2×2cm砂巖方塊樣品,分別模擬1mm(該組樣品編號(hào)為D)、5mm(該組樣品編號(hào)為C)的間隙。其余2塊4×2×2cm砂巖長方體樣品,分別編號(hào)為A、B,作為測試參照。
樣品C:對(duì)于5mm間隙的樣品C,用XH160A/B系列環(huán)氧樹脂與砂巖巖粉調(diào)和成環(huán)氧膠泥進(jìn)行粘結(jié)。環(huán)氧膠泥的漿料配比為環(huán)氧樹脂:砂巖巖粉=1:3,該配比下的環(huán)氧膠泥經(jīng)測試后,發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度達(dá)到最佳效果,粘結(jié)后未見明顯收縮。
樣品D:對(duì)于1mm間隙的樣品D,先在間隙底部、左側(cè)、右側(cè)用環(huán)氧膠泥涂刷薄薄的一層,然后用進(jìn)口XH160A-XH160B環(huán)氧樹脂從裂隙上口進(jìn)行灌注,灌注口預(yù)留2mm,再用水硬性石灰封縫。
5天后,用萬能試驗(yàn)機(jī)測試樣品A、B、C、D的抗拉強(qiáng)度,以未經(jīng)處理的樣品A、B的抗拉測試結(jié)果作為對(duì)比參照。
抗拉試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)樣品A、B斷裂處基本為中部,即完整樣品均是從中部斷裂;樣品C粘結(jié)處并未斷裂,斷裂發(fā)生在粘結(jié)處一側(cè),即樣品C的粘接處抗拉強(qiáng)度明顯高于樣品C的完整處;樣品D斷裂發(fā)在粘結(jié)處,即樣品D所使用的環(huán)氧樹脂粘接強(qiáng)度低于樣品C的環(huán)氧膠泥抗拉強(qiáng)度。
通過樣品測試數(shù)據(jù)及斷裂情況可知,樣品C的5mm間隙處的粘結(jié)強(qiáng)度比正常巖石強(qiáng)度大,樣品D的1mm間隙處的粘結(jié)強(qiáng)度比正常巖石強(qiáng)度小,即XH160A/B系列環(huán)氧樹脂具有較強(qiáng)的粘結(jié)力,其與砂巖巖粉按1:3比例調(diào)配成的環(huán)氧膠泥的粘結(jié)力則具有更強(qiáng)的粘結(jié)性。
(三)保護(hù)操作基本規(guī)范
為了更加直觀地展現(xiàn)保護(hù)修復(fù)效果,現(xiàn)以漢代畫像石西側(cè)墓板為例,就保護(hù)流程進(jìn)行闡述,對(duì)類似石質(zhì)文物的修復(fù)作一探討。此件石質(zhì)文物在出土?xí)r已經(jīng)發(fā)生斷裂,但該文物整體結(jié)構(gòu)與紋飾相對(duì)完整,因此問題主要集中在采取何種保護(hù)方式,粘接后能否與原貌相差無幾、裂隙處是否肉眼能看到裂紋、是否存在明顯色差、紋飾細(xì)節(jié)處能否處理到位等。因此,在采取保護(hù)措施前,需要考證該石質(zhì)文物的時(shí)代背景與審美情趣,錨固粘接后要做到整體統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
考慮到文物呈斜坡式斷裂,且修復(fù)后有展陳需求,需要多次搬運(yùn)轉(zhuǎn)移,因此決定采取錨桿加固技術(shù)。在錨固前,先用棕毛刷清除石刻表面浮塵,通過噴水壺向石刻表面噴淋去離子水,用熱蒸汽對(duì)石刻表面作進(jìn)一步吹洗。對(duì)于難以清除的污染物,用脫脂棉球蘸取酒精、丙酮等有機(jī)溶劑進(jìn)行擦拭清理,最后用去離子水淋洗。
該文物采用的是埋藏式錨固,先對(duì)斷裂石刻進(jìn)行復(fù)位,做好粘接區(qū)域標(biāo)記。根據(jù)斷裂距離計(jì)算錨固孔位置,再對(duì)斷截面相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)位置鉆錨孔。選用去應(yīng)力不銹鋼錨桿,錨桿視其大小與承力情況,分別采用不同長度、直徑的不銹鋼錨桿。把環(huán)氧樹脂與砂巖巖粉按1:3的比例調(diào)和成環(huán)氧膠泥,再灌進(jìn)錨孔,使錨桿插入其中,四周滿漿且不溢出。將斷裂的兩邊準(zhǔn)確對(duì)接,對(duì)緊的接口縫隙用水硬性石灰填補(bǔ),并從下至上預(yù)留灌漿口。對(duì)錨固部位選用XH160A/B系列環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌漿處理,采用注射器滴灌的方式進(jìn)行灌注,少量、多次地灌入縫隙中,期間逐步封堵預(yù)留的灌漿口,直至灌滿縫隙。灌漿后使用水硬性石灰作為封縫材料,封縫之后再進(jìn)行做色處理。
對(duì)石刻側(cè)面缺失部分進(jìn)行補(bǔ)漿修復(fù),將Remmers仿古修復(fù)砂漿作為補(bǔ)配修復(fù)的材料,加水后調(diào)和至可用狀態(tài),再進(jìn)行補(bǔ)配塑形。待干燥后,對(duì)補(bǔ)配部分進(jìn)行做色處理。
四、結(jié)論
石質(zhì)文物斷裂處的粘接錨固,不僅影響著文物的審美情趣與史學(xué)價(jià)值,同樣也是現(xiàn)代文物保護(hù)理念的一種具體體現(xiàn)。在實(shí)施保護(hù)修復(fù)之前,不能僅憑原有的經(jīng)驗(yàn)和辦法進(jìn)行口傳心授的修復(fù)指導(dǎo),還需要對(duì)修復(fù)文物開展有針對(duì)性的試驗(yàn)與研究工作??茖W(xué)的試驗(yàn)不僅能規(guī)避修復(fù)過程中可能出現(xiàn)的問題,還能為現(xiàn)場修復(fù)工作提供科學(xué)依據(jù),并指導(dǎo)現(xiàn)場的操作。對(duì)于文物斷裂處錨固粘接后的補(bǔ)全問題,需要依據(jù)文物整體審美與史學(xué)資料,做到“修舊如舊”,不破壞文物的整體審美。同樣,在文物的保護(hù)修復(fù)中,除了必要的保護(hù)手段外,應(yīng)盡量保持文物原貌,不得隨意改變。
文物是歷史傳承的重要符號(hào),任何一件文物都有自己的產(chǎn)生背景,既是不可再生資源,更是進(jìn)行傳統(tǒng)文化教育的重要載體,值得每一位文物工作者高度重視。
(泗洪縣博物館在本次修復(fù)過程中做了大量配合工作,在此謹(jǐn)表謝意)
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作者簡介:
龔固(1981—),男,漢族,江蘇揚(yáng)州人。大學(xué)本科,文博助理館員,研究方向:文物鑒定與文化遺產(chǎn)。
許紅莉(1987—),女,漢族,江蘇泗洪人。藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)專業(yè),文博館員,研究方向:文博展示。