本次有机硅模拟试验的工作流程和实验后效果
1、表面清洗:用去离子清刷岩石表面的尘土、黑色沉积物、苔藓等。表面清洗的目的除了清
除岩体污物外,还将滋生在岩石上的低等植物清除,以便隔绝它们在生长过程中产生的有机酸浸
蚀岩石。
2、纸浆脱盐:分三次纸浆敷涂,去除石刻内部可溶性盐,以避免可溶性盐在潮湿的空气中随着温度、湿度变化反复发生反应,结晶析出表面,造成体积膨胀而损失岩面。
3、无水洗涤:无水乙醇清洗岩体,达到通透毛细管的作用,疏通孔洞,为渗透加固做准备:
4、渗透加固:SAE-300弹性加固剂对岩石进行渗透加固。聚合的SAE-300在溶液中缓慢水解,反应过程时岩石的矿物颗粒被硅酸胶膜结合在一起,无副作用,不影响岩石的吸水率等物理本质特征。在岩石表面不生成隔离层,而形成均匀的强度剖面。其反应如下:
Si(OR)+4H2O(催化剂+H2O)→SiO2aq+ROH+H2O
5、疏水处理:涂刷憎水剂,隔绝水介质,切断污染源
6、实验室做老化环氧树脂残留物质软化试验。
实验结束后,两个多月内不间断的观察记录显示,实验岩面外观无明显改变;疏水效果显著;加固实验表明,未采取加固措施的十组岩样的平均抗压强度为48.8,经涂刷SAE-300试剂加固后,平均抗压强度为53.4。各项实验所显示的性能充分说明,这种材质的涂护方式能够最大限度的降低岩面风化速度,减弱风雨尘埃等因素的侵蚀。同时不论是SAE的加固措施、还是疏水试剂的憎水措施,都是可逆的,不影响将来采取其它保护措施的成效。
此项SAE加固和疏水保护方式,在国内近年已有应用,如西安大雁塔顶部砖石加固:陕西半坡遗址中局部加固和陕西乾陵灰岩的加固防渗项目,从效果上分析,基本上达到预期保护目标:但是北方高寒地区山岩石刻的保护中尚未有应用的先例,此次阿城亚沟石刻像的模拟保护实验,为北方高寒地区山岩及不可移动石刻文物的保护提供了实践依据。