论文部分内容阅读
为了了解目前石质文物脱盐材料和方法的效果,通过对国内外常用石质文物脱盐研究文献和案例的查阅,梳理石质文物盐害的机理及表现形式,收集国内外常用脱盐材料及应用现状,总结常用的石质文物脱盐(尤其是贴敷法)、适用范围、效果评估的方法。在此基础上,通过采购目前市场上的7种石质文物脱盐材料,包括国内常用的去离子水、宣纸纸浆、碧林?商业排盐砂浆、碧林?墙面排盐纸浆(DP-02),国外较为常见的高岭土类和膨润土类贴敷剂、Desalting Compress(贴敷材料)等7种脱盐材料,选取了物化性能一致的8组砂岩样块(其中1组为空白),在实验室对这7种脱盐材料进行脱盐处理,并评估其脱盐效果。论文具体开展的实验研究和得到的初步结论如下:(1)砂岩样块前期物理性能的研究。砂岩样块利用三维视频显微镜和扫面电子显微镜分别对其外貌形态和微观形貌进行分析;通过X-射线衍射仪分析砂岩样块的矿物成分;实验分析研究砂岩样块的透气性和吸水性;利用低频超声波检测仪间接检测样块强度;使用电导率仪和离子色谱仪分析砂岩样块在垂直方向上可溶盐的浓度;经过压汞仪分析砂岩孔隙率和孔隙半径等研究。结果表明:所选砂岩样块矿物主要为石英和长石,沉积均匀,吸水性较好,在垂直方向上有少量的可溶盐且浓度差异较小,孔隙多为毛细孔隙,适合表征脱盐前后的脱盐效果。(2)实验室模拟可溶盐对砂岩的破坏。通过在实验室模拟单一盐和混合盐在毛细作用下对砂岩的破坏,结果表明:硫酸钠盐对砂岩破坏明显且时间较短,同时在砂岩样块表面结晶为疏松的白色粉末,使砂岩样块表层风化,部分出现粉末状的剥落;硝酸钠盐在砂岩样块表面结晶为白色颗粒,结晶层较为紧密牢固;混合盐在砂岩样块表面结晶为白色球状颗粒,结晶层非常坚硬。(3)实验室砂岩样块脱盐效果对比研究,包括去离子水浸泡法脱盐和贴敷法脱盐。将筛选出的排盐纸浆、排盐砂浆、粘土矿物类贴敷剂:高岭土/纤维素/石英砂和膨润土/纤维素/石英砂和商业排盐砂浆Desalting Compress 6种贴敷脱盐材料,进行贴敷脱盐实验,同时与去离子水浸泡法对比;通过分析砂岩样块脱盐前后可溶盐浓度、质量、超声波波速、孔隙率变化来评估脱盐效果。结果表明:去离子水浸泡的效果好于贴敷法脱盐,但其仅适用于小件、保存完好、质地坚固、无彩绘的石质文物,因此使用范围受到了限制。在贴敷脱盐材料中,效果较好的材料为排盐纸浆、排盐砂浆和膨润土类材料。(4)砂岩类文物脱盐现场实验。在砂岩文物表面扫取粉末,研究分析砂岩石椁的矿物组成、可溶盐种类及浓度。根据前期脱盐效果评估实验分析,选择排盐纸浆贴敷脱盐材料进行除盐。结果表明:排盐纸浆相对于宣纸纸浆有较好的除盐能力,建议在风化小、强度大的石质文物上使用效果更好。本文首次对国内外常用的贴敷脱盐材料进行了实验室脱盐研究,并初步筛选了可以进行脱盐效果对比的参数和指标,有助于石质文物保护从业人员了解目前市场上可选脱盐材料的脱盐效果,同时本文介绍的贴敷材料脱盐的方法、效果评估的方法,也为国内石质文物脱盐研究提供了新的思路和参考。