圓覺洞摩崖造像位于四川省資陽市安岳縣,為全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。造像分布在云居山南北兩崖壁上,造像區(qū)域長186米,高8~15米。現(xiàn)有窟龕72個(gè),造像1933尊,浮雕石塔1座,碑刻題記25通。石窟開鑿于唐代,延續(xù)至宋代。圓覺洞石刻區(qū)大部分保存完好,具有較高的歷史、藝術(shù)、科學(xué)等價(jià)值。
近千年來,在長期自然營力作用的影響下,圓覺洞南北兩崖各窟龕均存在不同程度的病害。北崖病害主要表現(xiàn)為:一是部分窟龕裸露崖面,存在風(fēng)化病害(風(fēng)化凹槽、風(fēng)化剝落、起殼等)、生物病害(苔蘚等將賦存巖體污染成一片墨綠色)、面流水沖蝕病害;二是部分窟龕巖體構(gòu)造裂隙、卸荷裂隙及層面裂隙交錯(cuò)切割,將石窟區(qū)的巖體切割成巨塊狀,形成危巖體,威脅游客和文物的安全。南北崖這些病害已嚴(yán)重威脅石刻造像的安全,需要及時(shí)采取科學(xué)保護(hù)措施進(jìn)行治理。化學(xué)材料在石窟寺文物保護(hù)中的應(yīng)用比較普遍,主要有表面清洗材料、灌漿材料、防風(fēng)化加固材料等。如龍門石窟研究院采用氨水清除石窟表面的黑色油垢,取得較好的效果。云岡石窟、大足石刻均采用環(huán)氧樹脂材料進(jìn)行石窟病害治理。石質(zhì)文物造像表面風(fēng)化的措施主要有清洗、表面封護(hù)、加固及日常保養(yǎng)維護(hù)等。常用的防風(fēng)化保護(hù)材料有無機(jī)材料(石灰水、氫氧化鋇、堿土硅酸鹽、PS材料)、有機(jī)材料(小分子化合物和聚合有機(jī)物)、有機(jī)—無機(jī)雜化防風(fēng)化材料,同時(shí)納米材料、仿生材料等新型材料也有望廣泛用于石窟寺文物的保護(hù)。
2007年至2013年,對(duì)安岳石窟圓覺洞10號(hào)龕采取防風(fēng)化加固、生物風(fēng)化防治保護(hù)措施,并對(duì)10號(hào)龕的窟檐進(jìn)行了設(shè)計(jì)。2018年,對(duì)14號(hào)龕搭建臨時(shí)支護(hù)。2021年至2022年,開展安岳石窟搶救保護(hù)(一期),對(duì)圓覺洞7號(hào)龕左壁危巖體加固,12號(hào)龕左壁中部危巖體加固,15號(hào)“龜鶴”龕危巖體加固,19號(hào)“福壽”龕上部危巖體加固等。以下對(duì)化學(xué)材料在圓覺洞摩崖造像保護(hù)中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要介紹。
有機(jī)硅材料2007年至2013年,四川省文物局、德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)、成都市文物考古研究院組成的課題組(以下稱課題組)采用有機(jī)硅類加固補(bǔ)強(qiáng)材料開展圓覺洞石刻區(qū)防風(fēng)化加固保護(hù)研究。試驗(yàn)篩選了3種德國Remmers公司生產(chǎn)的有機(jī)硅類加固補(bǔ)強(qiáng)材料(KSEOH、KSE100、KSEOH300,主要成分為正硅酸乙酯)進(jìn)行加固處理試驗(yàn),以圓覺洞10號(hào)龕西側(cè)崖壁作為試驗(yàn)區(qū)。研究表明,利用KSEOH加固補(bǔ)強(qiáng)處理后的區(qū)域,前后色澤無變化,未見苔蘚生物病害,風(fēng)化層增加強(qiáng)度為風(fēng)化砂巖原強(qiáng)度的1.5倍,為新鮮砂巖強(qiáng)度的75%,滲透深度為8~10毫米。時(shí)至今日,試驗(yàn)區(qū)域仍未見明顯風(fēng)化病害、苔蘚等生物病害,達(dá)到了風(fēng)化加固補(bǔ)強(qiáng)的效果。
砂漿類修復(fù)材料課題組選用了5類砂漿類修復(fù)材料用于圓覺洞開裂部位修復(fù)加固、填補(bǔ)脫落部位空隙。材料1由70gRemmers專用石粉填料A、40gRemmers專用石粉填料B、130g石英粉、200g安岳當(dāng)?shù)丶t砂巖石粉和100mlSAE500(硅酸乙酯類材料)組成;材料2由70gRemmers專用石粉填料A、40gRemmers專用石粉填料B、300g安岳當(dāng)?shù)丶t砂巖石粉和100mlSAE500(硅酸乙酯類材料)組成;材料3是以火山灰為基礎(chǔ)的灌漿材料(Mineros公司);材料4是M70的天然石材修復(fù)砂漿(JahnProdukten&SysteemontwikkelingBV公司);材料5是SK型修復(fù)砂漿(Remmers公司)。課題組選擇材料1和材料2作為圓覺洞10號(hào)龕外側(cè)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)點(diǎn)位的修復(fù)材料(各項(xiàng)指標(biāo)與圓覺洞石刻區(qū)的砂巖樣品最為接近)。試驗(yàn)結(jié)果表明,完全固化后,試驗(yàn)區(qū)域無表面開裂、層狀剝離現(xiàn)象,外表色澤與周圍巖石相匹配,修復(fù)后效果較好。
表面清洗劑課題組選取了南崖37號(hào)龕附近若干附著苔蘚的巖石作為標(biāo)本,研究發(fā)現(xiàn),巖石表面附著有真菌、細(xì)菌、放線菌,苔蘚,以及硅藻、褐藻等各種藻類。選取10號(hào)龕下1米作為苔蘚清洗試驗(yàn)區(qū),使用去離子水加入50%乙醇制成的清洗劑進(jìn)行清洗,清洗后效果較好。
環(huán)氧樹脂中國文化遺產(chǎn)研究院承建的安岳石窟搶救保護(hù)(一期)項(xiàng)目采用環(huán)氧樹脂(水性環(huán)氧)灌漿粘結(jié)加固材料,對(duì)圓覺洞7號(hào)龕左壁危巖體、12號(hào)龕左壁中部危巖體、15號(hào)“龜鶴”龕危巖體、19號(hào)“福壽”龕上部危巖體、35號(hào)窟、36號(hào)窟左側(cè)窟壁巖體、57號(hào)窟左側(cè)窟壁巖體、62號(hào)窟、63號(hào)窟、71號(hào)窟、72號(hào)窟等11窟不穩(wěn)定的塊體裂隙內(nèi)部進(jìn)行灌漿加固。項(xiàng)目于2022年12月完工,2024年12月四川省文物局專家驗(yàn)收通過。
超細(xì)水泥中國文化遺產(chǎn)研究院采用超細(xì)水泥灌漿加固材料(注漿水灰比的范圍為0.5~4.0,注漿壓力為0.1~0.3MPa)對(duì)圓覺洞7號(hào)龕等窟龕體量相對(duì)較大巖石危險(xiǎn)塊體開展裂隙灌漿結(jié)構(gòu)性補(bǔ)強(qiáng)及錨固灌漿,取得較好的實(shí)施效果。
水硬性石灰中國文化遺產(chǎn)研究院選用水硬性石灰作為圓覺洞7號(hào)龕等窟龕主要的封口堵漏材料,配比為傳統(tǒng)石灰材料(料礓石)+偏高嶺土+石英砂(或石粉),分別以石英砂、料礓石以質(zhì)量比1∶1,水灰比0.33拌制勾縫封口堵漏材料,實(shí)施效果較好。
2007年以來,圓覺洞采用的化學(xué)修復(fù)材料主要有有機(jī)硅材料、砂漿類修復(fù)材料、50%乙醇制成的清洗劑、環(huán)氧樹脂、超細(xì)水泥、水硬性石灰。有機(jī)硅材料主要用于防風(fēng)化加固,砂漿類修復(fù)材料用于開裂部位修復(fù)加固,乙醇用于表面微生物清洗,環(huán)氧樹脂、超細(xì)水泥用于灌漿加固,水硬性石灰用于裂隙封堵,并取得較好的效果。
化學(xué)材料具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。如環(huán)氧樹脂抗風(fēng)能力強(qiáng)、流動(dòng)性好、不泛鹽堿等,但常溫下膠凝時(shí)間長、固化慢、易開裂,受熱有蠕變現(xiàn)象。超細(xì)水泥雖具有良好的耐久性、抗壓、抗折強(qiáng)度,但灌漿設(shè)備比較復(fù)雜、可能產(chǎn)生泛鹽堿現(xiàn)象。因此探索性能良好的化學(xué)修復(fù)材料在石窟寺文物保護(hù)中的應(yīng)用是十分必要的。
通過對(duì)圓覺洞摩崖造像化學(xué)修復(fù)材料進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn),防風(fēng)化加固材料、灌漿加固材料以及裂隙封堵材料的吸濕性能、熱膨脹率、力學(xué)性能等性質(zhì)應(yīng)與安岳當(dāng)?shù)氐男迈r砂巖性質(zhì)相近,不與原巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng),具有較好的流動(dòng)性、可灌性等特點(diǎn)。在后續(xù)研究新的化學(xué)修復(fù)材料應(yīng)用時(shí),可考慮適當(dāng)加入安岳原巖樣品,以更好地適應(yīng)巖體的賦存環(huán)境,也可以探索新型材料(如納米材料等)在圓覺洞中應(yīng)用的可能性。
(作者單位:安岳石窟研究院)
(文章來源于“中國文物報(bào)”,侵刪)
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