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不可移动石质文物岩石理化性质研究——以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为例

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土木与环境工程学报（中英文） 2023年第3期45卷 1-8页

作者：杨阳刘汉龙张良帅刘海军熊华山叶琳王鲁琦韩绍康仉文岗重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆市文物考古研究院重庆400013 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司成都610052 重庆市地质矿产勘查开发集团检验检测有限公司重庆400707

以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为工程背景,通过开展野外勘测及岩石试样的理化性质测试,提出一种针对不可移动石质文物的理化性质研究方法,即跨尺度分析方法。室内试验采用宏观试验及微观试验,宏观试验包括三轴试验和直剪试验,微观试验... 详细信息

以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为工程背景,通过开展野外勘测及岩石试样的理化性质测试,提出一种针对不可移动石质文物的理化性质研究方法,即跨尺度分析方法。室内试验采用宏观试验及微观试验,宏观试验包括三轴试验和直剪试验,微观试验包括扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析。采用宏观试验测得样品的基本力学参数;通过电镜分析可知,试样为标准的砂岩,孔隙率较大,表明其对水的敏感性较高,在长期干湿循环作用下,其强度会随着时间的推移而降低,即典型的水岩相互作用;XRD衍射试验表明,由于砂岩中黏土矿物含量较高,故其水理性质较差,抗风化能力较弱,这是导致其风化的主要原因。地质雷达勘测及辅助声波探测表明,在有效保护文物的前提下,可以采用该方法对文物进行宏观和微观的跨尺度科学分析。

关键词：无损检测跨尺度分析石质文物摩崖造像理化性质分析

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三波长皮秒激光清洗石质文物的对比研究

中国激光 2024年

作者：胡文哲宋官印李晨毓张雪雁聂树真曲亮刘晓龙中国科学院大学光电学院故宫博物院文物保护标准化研究所中国-希腊文物保护技术“一带一路”联合实验室中国科学院空天信息创新研究院

针对安全高效地清除石质文物表面污染物的需求，进行1064nm、532nm、355nm三个波长皮秒激光清洗自制石质文物样品的数值模拟和实验的对比研究。使用双温模型模拟三个波长皮秒激光与污染物相互作用的过程与同能量密度激光烧蚀深度的差异... 详细信息

针对安全高效地清除石质文物表面污染物的需求，进行1064nm、532nm、355nm三个波长皮秒激光清洗自制石质文物样品的数值模拟和实验的对比研究。使用双温模型模拟三个波长皮秒激光与污染物相互作用的过程与同能量密度激光烧蚀深度的差异，通过实验确定了石质文物表面污染物在三个波长皮秒激光作用下的清洗阈值，并从清洗阈值、清洗效率、粗糙度、元素含量等多方面对比分析了三个波长皮秒激光清洗效果的差异。实验中使用共轴CCD实时监测系统实时控制激光清洗的进程，使用共聚焦显微镜和荧光能谱仪分别测量清洗后表面粗糙度和元素含量。实验结果表明，三个波长皮秒激光的清洗阈值分别为0.198±0.033J/cm2,0.573±0.114J/cm2和0.739±0.249J/cm2。能量密度为2J/cm2时，三个波长的激光烧蚀污染层深度分别为171μm、106μm、62μm，且1064nm波长的激光清洗后的样品表面粗糙度最小，污染物的主要成分硫元素(S)和铁元素(Fe)的含量最少。综合考虑清洗阈值、清洗效率、清洗后样品表面粗糙度、污染物元素含量等多方面，1064nm波长的激光清洗阈值最低，清洗效率最高，清洗得最为彻底，整体清洗效果优于另两个波长激光的清洗效果。

关键词：激光清洗石质文物三波长皮秒激光双温模型清洗阈值

石质文物的虚拟修复技术——以成都博物馆馆藏石犀为例

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文物鉴定与鉴赏 2023年第13期256卷 26-29页

作者：林雅伦王瑜成都博物馆四川成都610000 北京国文琰文物保护发展有限公司北京100010

针对博物馆馆藏石质文物修复的问题,提出了针对石质文物结构性病害的虚拟修复方法。首先,收集文物相关资料并对资料进行分类、整理。其次,结合现有资料及石质文物几何形貌特征对石质文物病害进行分类并对修复可行性进行分析。最后,采用... 详细信息

针对博物馆馆藏石质文物修复的问题,提出了针对石质文物结构性病害的虚拟修复方法。首先,收集文物相关资料并对资料进行分类、整理。其次,结合现有资料及石质文物几何形貌特征对石质文物病害进行分类并对修复可行性进行分析。最后,采用具有针对性的虚拟修复方法对文物的三维模型进行虚拟修复。通过虚拟修复,可以最大限度地结合史料的客观依据和修复人员的主观能动性,为文物修复提供低成本试错的机会,为文物修复成果的展现提供更多的可能性,同时也能够作为文物数字活化利用的新思路。

关键词：石质文物虚拟修复三维模型数字化文物修复

石质文物本体病害的应急监测——以杭州西湖世界遗产的石质文物为例

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石材 2024年第1期 1-5页

作者：刘振东张秉坚童寒冰倪小蒙浙江大学化学系浙江杭州310027 浙江大学艺术与考古学院浙江杭州310027 杭州西湖世界文化遗产监测管理中心浙江杭州310027

由于人为或自然因素的作用,世界遗产地的不可移动石质文物有可能发生危及文物安全的突发事件。如何应对这些事件,考验着文物管理和保护工作者的智慧和专业技能。本文以杭州西湖世界遗产的石质文物为例,从顶层设计、实施原则、应急监测... 详细信息

由于人为或自然因素的作用,世界遗产地的不可移动石质文物有可能发生危及文物安全的突发事件。如何应对这些事件,考验着文物管理和保护工作者的智慧和专业技能。本文以杭州西湖世界遗产的石质文物为例,从顶层设计、实施原则、应急监测组织、检测项目,以及4个典型应急监测和处理案例,讲述了世界遗产地石质文物应急监测的组织和实施过程,可为各遗产地不可移动石质文物的预防性保护提供借鉴。

关键词：西湖世界遗产石质文物应急监测病害评估

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石质文物数字化信息参考模型研究及应用

石质文物数字化信息参考模型研究及应用

作者：潘笑北京建筑大学

学位级别：硕士

在文物的发掘、保存、管理、修复、研究、利用等工作中形成的各种各样的信息和资料,被称为文物信息。这些信息反映了文物发掘研究过程中重要的文物活动,是文物极其重要的身份资料。目前我国已有多个文物管理系统,但多数的文物管理系统... 详细信息

在文物的发掘、保存、管理、修复、研究、利用等工作中形成的各种各样的信息和资料,被称为文物信息。这些信息反映了文物发掘研究过程中重要的文物活动,是文物极其重要的身份资料。目前我国已有多个文物管理系统,但多数的文物管理系统是以管理可移动的馆藏文物为主,不同于馆藏文物的是,大部分的石质文物具有不可移动性,目前缺少针对于石质文物这样以不可移动的石窟寺、摩崖石刻为主的石质文物管理系统。且目前的文物管理系统,管理的大多是文物基础档案信息,缺少文物的三维数字化信息。不同的系统使用的数据标准也不同,这使得不同系统间的信息难以共享。因此有必要建立一个通用的信息数据模型,解决上述问题。本文以宝顶山大佛湾摩崖石刻第29龛圆觉洞为例,在对石质文物信息资源的分类分层之后,建立了一个可以描述各方面语义信息的模型,最后设计并实现了石质文物信息管理系统,并以圆觉洞的数字化工程数据为例,进行了系统展示。主要完成的工作有如下几项:(1)石质文物数字化信息资源的整理与分类分层。确定石质文物数字化信息资源的内容,参考已有的文物信息资源分类规则,结合石质文物的信息和数字资源特点,对石质文物信息资源分层分类,并进行了详细的定义描述。(2)基于CIDOC CRM模型扩展的信息模型构建。CIDOC CRM模型是文化遗产领域的一个发展的比较完善且可以扩展的领域本体模型,本文在CIDOC CRM模型的基础上对其进行扩展,建立一个适合石质文物信息的模型,不仅可以描述石质文物的基本信息,而且可以对石质文物数字化信息和地理空间信息进行描述。(3)完成了石质文物信息管理系统,设计了文物管理、数据管理、工程管理等多个功能模块。本系统可以对石质文物的基础信息和三维数字化信息进行存储和管理,而且可以通过信息图谱查看信息之间的关联。本系统能够存储和管理数据属性,可以通过数据属性进行数据查询。本系统具有一定的普适性,能够适用于管理大部分的石质文物以及相关的石质文物数字化工程。通过对石质文物信息管理系统的测试,系统功能能够正常使用,基本上实现了石质文物信息管理的规范化。

关键词：石质文物信息资源信息管理

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石质文物保护技术与应用——以海曙区为例

收藏与投资 2023年第9期14卷 106-108页

作者：王维宁波市海曙区文物管理所浙江宁波315000

石质文物保护是文物保护工作的重要组成部分。近年来,在各方共同努力和推动下,海曙区在石质文物保护方面陆续推动完成宋徽宗御笔碑、屠滽墓道石刻、瀛洲接武坊等文物保护修复,文物保存状态得到极大改善,同时积累了一些石质文物保护经验... 详细信息

石质文物保护是文物保护工作的重要组成部分。近年来,在各方共同努力和推动下,海曙区在石质文物保护方面陆续推动完成宋徽宗御笔碑、屠滽墓道石刻、瀛洲接武坊等文物保护修复,文物保存状态得到极大改善,同时积累了一些石质文物保护经验。本文以近年来海曙区石质文物保护工作为例,分析石质文物保护技术与应用效果,以期为同类型石质文物保护修复提供借鉴和参考。

关键词：石质文物保护数字化

烷氧基钙材料在石质文物保护中的应用研究进展

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化工新型材料 2022年第10期50卷 27-30页

作者：董讨玲杨富巍刘妍西北大学文物研究与保护技术教育部重点实验室西安710069 西北大学文化遗产学院文物保护技术系西安710069

作为一种新兴材料,烷氧基钙具有渗透性强、反应活性高、成膜及固结能力好等特点。近年来烷氧基钙材料开始进入文物保护工作者的视野,与之有关的研究工作也逐渐展开并取得了一批颇有借鉴意义的成果。对烷氧基钙的制备方法、烷氧基钙的作... 详细信息

作为一种新兴材料,烷氧基钙具有渗透性强、反应活性高、成膜及固结能力好等特点。近年来烷氧基钙材料开始进入文物保护工作者的视野,与之有关的研究工作也逐渐展开并取得了一批颇有借鉴意义的成果。对烷氧基钙的制备方法、烷氧基钙的作用原理及烷氧基钙在石质文物保护中的应用等进行了介绍。

关键词：烷氧基钙制备方法作用机理石质文物

石质文物表层工程性能保护材料适宜性评价——以羊山造像及摩崖题刻为例

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中国文化遗产 2021年第4期 74-81页

作者：汪永祥孟诚磊葛川叶良绍兴市柯桥区文物保护管理所浙江省文物考古研究所中国文化遗产研究院浙江科技学院

石质文物表层工程性能保护是这类文物保护的重要科学问题,保护材料选择是表层工程性能保护的关键技术应用难点。基于对浙江羊山造像与摩崖题刻表层保护材料应用效果系统进行的实验室测试、分析,通过对优选的5种保护材料的基本性质、使... 详细信息

石质文物表层工程性能保护是这类文物保护的重要科学问题,保护材料选择是表层工程性能保护的关键技术应用难点。基于对浙江羊山造像与摩崖题刻表层保护材料应用效果系统进行的实验室测试、分析,通过对优选的5种保护材料的基本性质、使用浓度、色差、附着力、接触角、吸水率及多个耐久性指标的测试,根据测试结果得出保护材料的各方面性能评价指标研究结果,显示水性纳米二氧化硅复合氟碳乳液和油性聚硅氧烷具备保护适宜性。

关键词：石质文物保护材料效果评价测试保护适宜性羊山造像及摩崖题刻

基于红外热成像的石质文物表层病害及风化程度评价研究

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基于红外热成像的石质文物表层病害及风化程度评价研究

作者：邵钧浙江科技学院

学位级别：硕士

石质文物是中华悠久历史文化的重要载体,由于岩石的物理力学性能相对稳定,所以经久流传的石质文物数量较多。现阶段利用红外热成像检测石质文物表层劣化病害的研究主要集中在裂隙、渗水、空鼓等单类病害上,缺少针对石质文物总体风化程... 详细信息

石质文物是中华悠久历史文化的重要载体,由于岩石的物理力学性能相对稳定,所以经久流传的石质文物数量较多。现阶段利用红外热成像检测石质文物表层劣化病害的研究主要集中在裂隙、渗水、空鼓等单类病害上,缺少针对石质文物总体风化程度及多种病害相互影响劣化的检测研究。因此本文以石灰岩石质文物为例,开展基于红外热成像的石质文物表层劣化病害处热传导规律及风化程度等级划分研究。本文选取杭州市内分布最多的石灰岩石质文物为研究对象,首先介绍了红外热成像技术的检测原理、影响因素和石质文物的常见病害类型及其劣化规律,分析了应用红外热像仪检测石质文物表层劣化病害的可行性。其次采集文物周边同材质石灰岩,对不同风化程度的石灰岩试块进行超声波速、吸水率、孔隙率及硬度等多种常规检测,并利用红外热像仪记录石灰岩不同风化程度及含水率下表面裂隙、空鼓处温度变化的异同点。然后通过数值模拟分析热量在不同病害中的传导差异及温差热应力造成的应力破坏,对室内试验的准确性进行了进一步的验证。最后对杭州市吴山景区内百佛岩造像表面不同风化程度区域进行超声波速、吸水率、孔隙率及硬度等多种常规检测,结合现有规范量化各检测区域的具体风化程度,再利用红外热像仪记录各区域喷水冷却后的温度变化规律,并将红外热像仪检测结果与常规检测手段结果进行拟合,发现石质文物表面温度变幅T与各项岩石风化程度评价指标拟合度较高,验证了以温度变幅T为指标评价石质文物表层风化程度的可行性,并以现场红外热成像检测结果为依据,对基于红外热成像的石质文物表层风化程度进行等级划分研究,并得到以下结论:(1)石灰岩老化过程中,存在病害区域较之新鲜完好区域,劣化速度更快、劣化程度更严重。(2)石灰岩试块表层孔隙率、含水率、裂隙深度、空鼓体积以及红外热成像检测时的环境温度对试块加热或冷却后的温度变幅T有显著影响。(3)石灰岩表层不同病害处热传导过程及热量分布规律在数值模拟中体现出了较大的差异,由此导致的温差热应力形成的应力破坏与试验结果高度吻合。(4)红外热像仪对石质文物的现场检测结果与室内试验、数值模拟规律一致,且所得结果与其他常规检测手段所得结果拟合度较高,表明红外热像仪检测石质文物表层风化程度的准确性,并以此为依据建立了以温度变幅T为评价指标的基于红外热成像的石质文物表层风化程度评价方法。

关键词：石质文物表层劣化红外热成像评价方法