浅析石质文物保护中的锚固问题及其修复

龚固 许红莉

摘要：馆藏石质文物在考古发现、发掘以及入藏的过程中，存在的各种病害问题随之显现，断裂问题则是所有病害中最为直观的，需要采取相应措施加以解决。若处理不当，会对石质文物造成二次破坏，严重损坏文物史学与审美价值。文章主要以泗洪县博物馆馆藏石质文物的锚固粘接为例，就操作过程中的技术要求以及材料选择进行说明，做到因“物”而异。在确保整个操作流程严格按照保护规范实施的前提下，根据断裂石质文物的材质以及温度变化，适当调整锚固粘接时间与修复材料的使用，预设锚固粘接过程中可能遇到的问题，为接下来的锚固粘接工作提供帮助与指导。

关键词：馆藏石质文物；修复；锚固

对泗洪县博物馆馆藏38件石质文物进行保护修复，结合前期病害调研及综合评估结果显示，本次待修复的石质文物的主要病害为层状剥落、低等植物损害、断裂、酥碱与泛盐、裂隙、局部缺失、粉化等。对于同一件石刻文物来说，一般不会只有单一的一种病害，而是多种病害共生。这批石质文物来源于考古发掘和征集，在搬运和抢救性发掘过程中，受天气、道路制约以及石质文物体量大、自身较重、裂隙暗伤较多等因素影响，导致受力不均匀，易对石质文物造成断裂伤害，此次修复就有9件石质文物本体发生贯穿性且有明显断开与错位的现象。本文以汉代画像石西侧墓板修复为例，对该件文物断裂采用锚杆粘接加固修复。目前较为困难的就是石质文物不规则断裂，锚杆加固的难度相应提高。

一、锚固技术介绍

20世纪80年代初，我国就在麦积山石窟加固保护上首先采用了锚固技术。通过这种技术的运用，基本达到“修旧如旧”的目标，肉眼观察与周围环境基本协调，并且凭借锚固技术结构的灵巧性，在砖石类文物保护工程中得到广泛应用，至今已应用于麦积山石窟、云冈石窟、大足石刻、交河故城等大型石窟遗址等的加固保护，并取得了良好的效果。

对于断裂石质文物而言，除了使用常见的环氧树脂进行粘接外，另一种就是使用锚杆加固技术。锚固技术主要是针对大块开裂、断裂的石质文物进行粘接修复，粘接时把锚杆埋藏于断裂的两块石刻中，可大大提高石质文物锚固的牢固性和结构稳定性。

二、基本情况及断裂分析

（一）基本情况

汉代画像石西侧墓板为泗洪县博物馆馆藏石质文物，现存放于该馆展厅里展示。其通长283、通宽79、厚度13厘米，重量约为756千克。此件为汉代的石棺西侧板构件，中间有根腰线，分上下两个图案，上图为“十字穿环图”，下图石质表面溶蚀严重，图案难以识别。

（二）断裂分析

汉代画像石西侧墓板来源于考古发掘，断裂情况产生在两个方面：

1.此件墓板经检测，判定属于石灰岩，其主要成分是碳酸钙，按成因属于沉积岩类。石材在形成或后期使用过程中会出现裂隙暗伤。

2.此件石刻长宽厚比例属性特殊，可能在考古发掘、运输、展陈等过程中，由于受力不均匀造成断裂伤害，发生石刻本体贯穿性且有明显断开与错位的现象。这件石刻共出现了两条贯穿性断裂病害。

三、修复过程

（一）锚固材料的选择

根据江苏省文物局审批通过的《泗洪县博物馆馆藏石质文物保护修复方案》（2020年12月）要求，针对这批馆藏石质文物的实际病害状况，开展修复前期的研究工作。通过现场试验与检测、实验室试验与检测，对修复方案拟使用的保护修复材料和技术措施进行论证，论证拟采用材料及方法的可行性、有效性。在此基础上，坚持“最小干预”原则，以保护石刻安全稳定为指导思想，尊重石质文物的真实性与完整性。本次锚固修复材料选用XH160A/B系列环氧树脂，该系列环氧树脂具有优异的力学及抗老化性能，灌浆时的渗透性和流动性比较强，可对1mm以下的细微裂缝进行灌浆。

（二）试验依据及标准

此次修复中遇到石刻断裂的情况较为普遍，有小块碎裂，也有大块碎裂。因此在修复前，我们进行了一系列的试验。通过模拟石刻文物的断裂情况，研究不同温度变化对粘接材料固化时间的影响，评估粘接后的抗拉强度。

1.XH160A/B不同温度与质量下的固化时间实验

根据《泗洪县博物馆馆藏石质文物保护修复方案》试验结果可知，在質量、体积以及比例相同的情况下，温度对环氧树脂固化时间有非常大的影响，温度提高，固化时间迅速缩短。由于温度对固化时间影响很大，因此分别测定了浆液在5℃、25℃、30℃、40℃和50℃的固化时间，样品量均为10克，容器为250ml一次性塑料杯。XH160A/B在 5℃时仍能固化，初凝时间为20h，终凝时间与初凝时间间隔为25h。初凝时间表示从加入固化剂开始至表面或某局部出现干燥固化的时间，此时表面已干燥，用玻棒可搅起皱纹或一层皮，而内部还没有干燥；终凝时间表示内部和表面均完全固结的时间，此时用玻棒轻压表面应无压痕，或虽有压痕，但移走玻棒后可恢复原状（弹性体）。

在室温25℃时，则分别为0.8h和1.3h。而在40℃时则会发生爆聚，此时终凝时间与初凝时间间隔接近0h。因此在施工过程中，需注意通过控制温度来调节环氧树脂灌浆液的固化时间，避免出现爆聚现象。结合泗洪气候环境现状，建议灌浆温度控制在5℃—30℃之间，预先关注施工期间的天气状况，确保环氧树脂固化期间的夜间温度不低于0℃，并制定必要的防寒、防冻、防雨等应急措施。

实验中还发现，在室温25℃下，当样品量超过一定量时，XH160A/B浆液也会发生爆聚现象，具体表现为：前期固化温度正常，但到一定时间时样品突然迅速升温，温度高达100℃以上，并有青烟冒出，浆液生成多孔固结体或泡沫状疏松的弹性体。爆聚在灌浆加固时十分有害。因此，实验测定了不同样品量对固化时间的影响。实验条件：室温25℃，容器为250ml一次性塑料杯。

2.抗拉实验

主要使用万能试验机进行抗拉实验，首先取4块2×2×2cm砂岩方块样品，分别模拟1mm（该组样品编号为D）、5mm（该组样品编号为C）的间隙。其余2块4×2×2cm砂岩长方体样品，分别编号为A、B，作为测试参照。

样品C：对于5mm间隙的样品C，用XH160A/B系列环氧树脂与砂岩岩粉调和成环氧胶泥进行粘结。环氧胶泥的浆料配比为环氧树脂：砂岩岩粉=1：3，该配比下的环氧胶泥经测试后，发现其强度达到最佳效果，粘结后未见明显收缩。

樣品D：对于1mm间隙的样品D，先在间隙底部、左侧、右侧用环氧胶泥涂刷薄薄的一层，然后用进口XH160A-XH160B环氧树脂从裂隙上口进行灌注，灌注口预留2mm，再用水硬性石灰封缝。

5天后，用万能试验机测试样品A、B、C、D的抗拉强度，以未经处理的样品A、B的抗拉测试结果作为对比参照。

抗拉试验中，发现样品A、B断裂处基本为中部，即完整样品均是从中部断裂；样品C粘结处并未断裂，断裂发生在粘结处一侧，即样品C的粘接处抗拉强度明显高于样品C的完整处；样品D断裂发在粘结处，即样品D所使用的环氧树脂粘接强度低于样品C的环氧胶泥抗拉强度。

通过样品测试数据及断裂情况可知，样品C的5mm间隙处的粘结强度比正常岩石强度大，样品D的1mm间隙处的粘结强度比正常岩石强度小，即XH160A/B系列环氧树脂具有较强的粘结力，其与砂岩岩粉按1：3比例调配成的环氧胶泥的粘结力则具有更强的粘结性。

（三）保护操作基本规范

为了更加直观地展现保护修复效果，现以汉代画像石西侧墓板为例，就保护流程进行阐述，对类似石质文物的修复作一探讨。此件石质文物在出土时已经发生断裂，但该文物整体结构与纹饰相对完整，因此问题主要集中在采取何种保护方式，粘接后能否与原貌相差无几、裂隙处是否肉眼能看到裂纹、是否存在明显色差、纹饰细节处能否处理到位等。因此，在采取保护措施前，需要考证该石质文物的时代背景与审美情趣，锚固粘接后要做到整体统一协调。

考虑到文物呈斜坡式断裂，且修复后有展陈需求，需要多次搬运转移，因此决定采取锚杆加固技术。在锚固前，先用棕毛刷清除石刻表面浮尘，通过喷水壶向石刻表面喷淋去离子水，用热蒸汽对石刻表面作进一步吹洗。对于难以清除的污染物，用脱脂棉球蘸取酒精、丙酮等有机溶剂进行擦拭清理，最后用去离子水淋洗。

该文物采用的是埋藏式锚固，先对断裂石刻进行复位，做好粘接区域标记。根据断裂距离计算锚固孔位置，再对断截面相对应的两个位置钻锚孔。选用去应力不锈钢锚杆，锚杆视其大小与承力情况，分别采用不同长度、直径的不锈钢锚杆。把环氧树脂与砂岩岩粉按1：3的比例调和成环氧胶泥，再灌进锚孔，使锚杆插入其中，四周满浆且不溢出。将断裂的两边准确对接，对紧的接口缝隙用水硬性石灰填补，并从下至上预留灌浆口。对锚固部位选用XH160A/B系列环氧树脂进行灌浆处理，采用注射器滴灌的方式进行灌注，少量、多次地灌入缝隙中，期间逐步封堵预留的灌浆口，直至灌满缝隙。灌浆后使用水硬性石灰作为封缝材料，封缝之后再进行做色处理。

对石刻侧面缺失部分进行补浆修复，将Remmers仿古修复砂浆作为补配修复的材料，加水后调和至可用状态，再进行补配塑形。待干燥后，对补配部分进行做色处理。

四、结论

石质文物断裂处的粘接锚固，不仅影响着文物的审美情趣与史学价值，同样也是现代文物保护理念的一种具体体现。在实施保护修复之前，不能仅凭原有的经验和办法进行口传心授的修复指导，还需要对修复文物开展有针对性的试验与研究工作。科学的试验不仅能规避修复过程中可能出现的问题，还能为现场修复工作提供科学依据，并指导现场的操作。对于文物断裂处锚固粘接后的补全问题，需要依据文物整体审美与史学资料，做到“修旧如旧”，不破坏文物的整体审美。同样，在文物的保护修复中，除了必要的保护手段外，应尽量保持文物原貌，不得随意改变。

文物是历史传承的重要符号，任何一件文物都有自己的产生背景，既是不可再生资源，更是进行传统文化教育的重要载体，值得每一位文物工作者高度重视。

（泗洪县博物馆在本次修复过程中做了大量配合工作，在此谨表谢意）

参考文献：

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[4]宁甲旭，马洪超，刘兴龙.在石质性文物保护工程中如何提高锚杆抗拔力[J].科技成果纵横，2008（03）：72-73.

作者简介：

龚固（1981—），男，汉族，江苏扬州人。大学本科，文博助理馆员，研究方向：文物鉴定与文化遗产。

许红莉（1987—），女，汉族，江苏泗洪人。艺术设计学专业，文博馆员，研究方向：文博展示。