石质文物的黏结
2.1 表面比较完整，石刻质地比较结实的大块石质黏结
环氧树脂粘结剂
黏结操作：a.清洗石质文物断裂面→b. 干燥（自然干燥 或用吹风机干燥）→c. 用毛刷在断面均匀涂环氧树脂黏合 剂→d. 待半干时，合对碴口黏结→e. 固化→f. 修理做旧。
石质文物的黏结
2.2 比较脆弱的石质文物
采用硝酸纤维素黏合剂
石质文物的加固
3..2.2 环氧树脂浆液配方
3.2.3 环氧树脂浆液配制工艺
石质文物的加固
3.3 岩体强度较低的沙砾岩石窟的加固
沙砾岩力学强度较低，环氧树脂力学强度超过岩体强度。
沙砾岩、砂岩灌浆可用PS-C，即SiO2：K2O=4：1 机理是通过PS的渗透而形成许多二次支架和化学性质稳 定、强度好的新团粒，从而大大增强了交联骨架的稳定性， 提高了岩体的抗压强度和抗崩塌性。
石质文物的表面保护
5.2 石刻表面保护膜保护法
5.2.1 石质文物表面保护材料的要求
a. 黏合性要好，能将石刻表面疏松颗粒黏成一个整体。 b. 渗透性好，填充性能好。 c. 抗水性好，即疏水性好，可作石刻防水剂。 d. 透水性好，能使石刻内部的水出来，外部水不能进入表层。 e. 透气性好，当石刻毛细孔内水在温度高蒸发时，不会使膜破裂。 f. 成膜性好，成膜需无色透明、无眩光、致密。
中。如果裂缝较宽，可适当添加水泥、沙子、岩石粉，碎 石等填料。加锚杆是为了增加加固的深度、增加裂缝的加 固强度。
石质文物的加固
3.2.1 环氧树脂浆液配方的选择要求 a. 黏结性要好，黏结力应高于岩石的抗拉强度。 b. 要求有适当的黏度，使其可以灌入各种宽窄度的裂隙。 c. 要有较长的施工适用期。 d. 固化后性能要好，既坚硬有不失柔韧性。 e. 较好的抗腐蚀能力。 f. 固化时体积收缩要小。 g. 原料要来源方便、价格便宜。
石质文物的表面保护
5.2.2 有机硅树脂的结构及特性 1. 有机硅树脂结构式
2. 有机硅树脂的特性
a. 有机硅树脂是一个介于有机高分子和无机材料之间的聚合物。 b. 与石质有很好的相容性，因二者之间有很好的结合力，而且通过化 学反应形成比物理结合力强的化学键力，可将风化的石质表面的疏松 颗粒结合成一个整体。 c. 有机硅使石质表面具有透气性、透水性和抗水性。
石质文物的保护修复
1. 石质文物的清洗
1.3 油烟菌类的清洗 14%NH3·H2O氨水和5-10%丙酮
1.4 黑色、绿色霉菌与低等植物共生形成的污物清洗 清水浸湿→50%丙酮→14%氨水→杀菌防霉剂
石质文物的保护修复
1. 石质文物的清洗
1.5 石刻上溶盐及硬质沉积物清洗 溶盐：纸张贴敷法（利用毛细作用和纤维协同吸收作用） 沉积物：8-10%Na2[Na4(PO3)6]纸张贴敷法（利用毛细作 用和络合反应）→去离子水纸张贴敷（吸收可溶盐）
室内风化酥粉石质艺术品加固
4-5%丙烯酯类溶液，接触渗析法加固。
石质文物的修补
4.1 环氧树脂胶泥修补剂的组成 a. 液态环氧树脂， b. 固化剂， c. 增塑剂（增韧剂）， d. 填料：炭、石墨、硅石、石英粉、大理石粉、铝粉等。
4.2 环氧树脂胶泥修补剂配制工艺
石质文物的表面保护
5.1 大面积机械性保护措施 加遮雨棚 做排水渗水工程
石质文物的表面保护
5.3 微生物转化表面保护法
微生物表面转化法，主要是利用含有硫酸盐还原菌—脱 硫弧菌属细菌溶液，处理空气中二氧化硫及碳微粒等污染 物在石质文物表面形成的硫酸钙层（CaSO4·2H2O）。
石质文物的表面保护
5.4 石灰水石质文物表面保护法
把新鲜的石灰浆（CaOH2），敷在石头上，厚度一 般为20～30毫米，为防止干透，每天可淋洒石灰水，2～ 3周时间，除去石灰糊，并将残垢清洗干净，接着用心配 制的饱和石灰水溶液涂刷石灰石表面，连续反复涂刷几天， 即可在石质表面形成一层保护涂料。
石质文物的表面保护
5.2.3 有机硅树脂在石质表面保护的应用 A. 风化程度较轻、强度较好的石质文物表面保护
用乙醇稀释聚硅氧烷，降低黏度后涂渗，醇挥发，有机硅氧烷树脂 留在石质文物表面形成无眩光透明封护膜。
B. 石质文物风化严重时的表面保护
用有机硅氧烷单体引发聚合而加固。 选用硅氧烷单体，使之在活性引发剂作用下缓慢聚合，达到胶结风 化松散物，有效加固了风化层，并起到表面保护作用。
石质文物风化的外部因素
3. 石质文物的生物风化 3.1 植物根系对石质文物的破坏 3.2 菌类微生物及低等植物对石质文物的破坏 a. 微生物的酸解作用
[矿物] M HR - H[矿物] MR -
R-

NO3-、RCOO
-
(有机酸根)、HCO3-、SO
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b. 微生物络解作用
石质文物风化的外部因素
1.石质文物的化学风化 1.1 大气中有害气体对石质文物的危害
有害氢化物气体（HCl、H2S）
CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 2K[AlSi3O8 ] 2HCl H2O Al2 Si2 O5 (OH)4 SiO2 2KCl Fe2 H2S FeS 2H PbO(白) H2S PbS(黑) H2O Pb3O4 (红) H2S PbS(黑) H2O
石质文物的加固
3.4 脆弱石质文物的加固
用硅酸钠和硅酸钾加固脆弱石质文物
Ca 2 Na2SiO3 CaSiO3 2Na Ca 2 K2SiO3 CaSiO3 2K
用Ba(OH)2来加固石灰石或大理石制品
Ba(OH)2 CaCO3 BaCO3 Ca(OH)2 Ca(OH)2 CO2 CaCO3 H2O
水泥中所含硬化剂Na2·nSiO2在环境水中发生反应，不仅析出可溶 盐而且产生风化、裂缝。
石质文物风化的外部因素
2. 石质文物的物理风化 2.1 水对石质文物的作用最为突出 2.2 岩石空隙中盐的结晶与潮解对石窟的破坏 2.3 岩石中溶盐晶变对石窟的破坏 2.4 温度变化造成岩石的物理风化 2.5 风沙吹打磨蚀引起文物的物理风化
若断裂面较大、裂缝较宽且石质表面比较脆弱，可以聚 醋酸乙烯酯加大理石粉和颜料制作成面团，压进石质品裂 缝内，干燥1-2天，加以修整即可。
石质文物的加固
大型石质文物受自然因素和人为因素破坏，出现裂隙、 断裂、崩塌。
3.1 石质文物加固材料的特殊要求
a. 不影响石质文物原貌，不降低文物价值。 b. 能使石质文物风化表层的疏松颗粒黏合成一个整体。 c. 加固材料黏合性好、强度高。 d材料透气性要好。 g. 加固材料耐老化性能要好，加固效果长期稳定。
石质文物风化的外部因素
1.石质文物的化学风化 1.2 酸雨对露天石质文物的侵蚀损害 1.3 空气中颗粒物或粉末状物尘埃对石质文物的危害
石质文物风化的外部因素
1.石质文物的化学风化 1.4 溶盐对石刻文物的破坏（以大足石刻为例）
A. 大足石刻溶盐的形成 a. 地下水或地表水源溶盐的析出 b. 石质难溶盐转化为易溶盐 c. 环境水与碱性修补材料（水泥）接触产生可溶盐
络解作用是微生物生命过程中，形成的各种有机酸，作为配体与 Ca2+、Mg2+等离子形成络合物而从岩石中流出，使岩石早点破坏。
4. 油烟对石刻文物的危害
石质文物的保护修复
1. 石质文物的清洗
1.1 石刻上尘埃的清除 用毛笔或软毛刷轻轻刷除
1.2 雨水冲刷痕迹的清洗 去离子水→5%Na2[Na4(PO3)6]→5%Na2[Na4(PO3)6]纸贴 敷
Ca(OH)2 CO2 CaCO3 H2O
石质文物风化的外部因素
1.石质文物的化学风化 1.1 大气中有害气体对石质文物的危害
有害氧化物气体
① NO、NO2、N2O5 ② SO2、SO3 ③ CO2、CO
CaCO3 SO2 H2O CaSO3 O2 H2O CaSO4 • 2H2O CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3)碳酸化作用 CaCO3 HNO3 Ca(NO3 )2 H2O CO2
石质文物的加固
3.2 灌浆加固 灌浆加固工艺是借鉴建筑工程上用以增强建筑稳定性的
一种方法。 文物保护工作者尝试应用高分子材料加固石质文物。 云冈石窟，用甲基丙烯酸酯类共聚物灌浆加固。 20世纪60年代中期，用环氧树脂灌浆与金属锚杆结合
的方法来加固石窟。 经常使用加压灌浆，以使环氧树脂渗满石质的各种裂缝
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石质文物保护
石质文物风化的主要原因
石质文物风化的内部因素 1. 石质文物石材化学组成的影响
大理石、汉白玉——碳酸钙 花岗岩——硅酸盐 受酸性气体（CO2、SO2）腐蚀：碳酸钙>硅酸盐 2. 石质文物石质结构的影响 机械强度、腐蚀速度：疏松>致密 3. 石质文物石质胶结物的影响 泥质胶结物>硅质胶结物