抗钻强度在文物加固保护中的应用.pdfVIP

维普资讯 第 l5卷第2期 文物保护与考古科学 Vo1．15．No．2 210∞年 5月 SClENC匝SOFCONSERVAI1IDN ^ND ARCHAEOIJ[GY M町，2OO3 抗钻强度在文物加固保护 中的应用 和 玲 梁 国正 (西北工业大学化学工程系 西安 7[0072) 摘要 抗钻强度测试是一种极微小破坏性的强度测试方法，特别适合于文物保护 中加固强度及加固荆渗透深度的 测定。通过用有机氟材料对几种不同材质文物(石质、砖或陶质 、土质)在实验室和现场加固强度及渗透深度的 试，并与抗压强度进行比较 ，结果表明抗钻强度是一种有效的加固强度表征方法，特别适合于文物的现场保护应 用 。 关■词 加固保护，抗钻强度 抗压强度，渗透深度 ，有机氟材料 中圈分类号 TH871．6 文献标识码 A 尤其适合于文物现场保护研究。本文报道了抗钻强 I 前言 度测试方法在陕西彬县大佛寺砂岩、陕西户县汉代 多孔类材料构成的文物(如砂岩、砖质、土质等) 钟官铸钱陶范、西安半破土遗址的有机氟材料加固 极易受外界 自然风化因素如雨水、湿气、盐分和温度 保护后实验室和现场的加固强度及加固剂渗透深度 的侵袭，使其中的胶结物变性而失去 自身强度，最终 测试中的应用。为了评估抗钻强度的可靠性，对抗 遭到破坏。为了防止它们的风化及对已经风化的文 钻强度与抗压强度进行 了对应 比较 。 物进行保护处理，国际上普遍认可的科学方法是用 2 抗钻强度测试原理 一 种与保护对象结合得比较好的、具有一定渗透深 度及强度的材料对其进行渗透加固保护，以提高它 图1是抗钻强度测试仪(见彩版插页4)，图2是 们的自身强度，免遭风化侵袭。加入的材料不仅固 抗钻强度记录图形及计算方法。 化后能形成网状胶状物 以填补损失的部分，而且必 须具有一定的渗透深度 ，确保 内部也起到加 固作用 。 如何评估文物加固后的强度、加固剂渗透深度 及强度随深度分布情况是一个至关重要的问题 。以 往的研究中用抗压强度来表示加 固后的强度 【I1．因 需要样品尺寸较大，使现场操作受到限制。后来使 用已经有三十多年历史 的无损测试 的 “karsten— Tube”方法 22【J，计算出单位面积的吸收量，再找出渗 圈2 抗钻强度记录图形 (线段 AB)及表证方法 透深度与单位面积的吸收量的关系。但 由于加 固剂 ． 2 Thecalculation0f lli唱 豫面 舶∞ 不仅从文物表面 向内部深处渗透 ，而且也向周边几 工作原理：与普通的钻机类似，在马达驱使下靠 个方 向扩散 ，而周边的面积很难估算，所以估计的结 一 定的重力(砝码)使钻头钻人待测物 内部，记录钻 果与实际有出入。近年来，国外推 出最小破坏性的 头侵入待测物 内部的速度及 图形，如图2中All曲 文物强度检测方法，抗钻强度检测法就是其 中的一 线所示。抗钻强度可用不同的方式来表示，国外常 种。它已有大约十年的历史，近来才应用于文物保 用的有两种。一种表示方法是用@角度值的大小表 护研究 3【J，主要用于文物风化和强度的检测。测量 示抗钻强度数值 。具体做法是从记录图中计算出钻 时仅在文物上留下直径为 2—3mm 的小孔，具有对 头侵入时间(BC距离)随钻头侵入深度(AC距离)的 待测文物的极微小破坏量，而且仪器体积小易搬动， 斜率(即tg@)，然后求出@角度。因0值太大，德 第一作者信息：和玲，女，1962年