化学修复材料在安岳石窟圆觉洞摩崖造像保护中的应用

圆觉洞摩崖造像位于四川省资阳市安岳县，为全国重点文物保护单位。造像分布在云居山南北两崖壁上，造像区域长186米，高8~15米。现有窟龛72个，造像1933尊，浮雕石塔1座，碑刻题记25通。石窟开凿于唐代，延续至宋代。圆觉洞石刻区大部分保存完好，具有较高的历史、艺术、科学等价值。

近千年来，在长期自然营力作用的影响下，圆觉洞南北两崖各窟龛均存在不同程度的病害。北崖病害主要表现为：一是部分窟龛裸露崖面，存在风化病害（风化凹槽、风化剥落、起壳等）、生物病害（苔藓等将赋存岩体污染成一片墨绿色）、面流水冲蚀病害；二是部分窟龛岩体构造裂隙、卸荷裂隙及层面裂隙交错切割，将石窟区的岩体切割成巨块状，形成危岩体，威胁游客和文物的安全。南北崖这些病害已严重威胁石刻造像的安全，需要及时采取科学保护措施进行治理。化学材料在石窟寺文物保护中的应用比较普遍，主要有表面清洗材料、灌浆材料、防风化加固材料等。如龙门石窟研究院采用氨水清除石窟表面的黑色油垢，取得较好的效果。云冈石窟、大足石刻均采用环氧树脂材料进行石窟病害治理。石质文物造像表面风化的措施主要有清洗、表面封护、加固及日常保养维护等。常用的防风化保护材料有无机材料（石灰水、氢氧化钡、碱土硅酸盐、PS材料）、有机材料（小分子化合物和聚合有机物）、有机—无机杂化防风化材料，同时纳米材料、仿生材料等新型材料也有望广泛用于石窟寺文物的保护。

2007年至2013年，对安岳石窟圆觉洞10号龛采取防风化加固、生物风化防治保护措施，并对10号龛的窟檐进行了设计。2018年，对14号龛搭建临时支护。2021年至2022年，开展安岳石窟抢救保护（一期），对圆觉洞7号龛左壁危岩体加固，12号龛左壁中部危岩体加固，15号“龟鹤”龛危岩体加固，19号“福寿”龛上部危岩体加固等。以下对化学材料在圆觉洞摩崖造像保护中的应用做简要介绍。

有机硅材料2007年至2013年，四川省文物局、德国慕尼黑工业大学、成都市文物考古研究院组成的课题组（以下称课题组）采用有机硅类加固补强材料开展圆觉洞石刻区防风化加固保护研究。试验筛选了3种德国Remmers公司生产的有机硅类加固补强材料（KSEOH、KSE100、KSEOH300，主要成分为正硅酸乙酯）进行加固处理试验，以圆觉洞10号龛西侧崖壁作为试验区。研究表明，利用KSEOH加固补强处理后的区域，前后色泽无变化，未见苔藓生物病害，风化层增加强度为风化砂岩原强度的1.5倍，为新鲜砂岩强度的75%，渗透深度为8~10毫米。时至今日，试验区域仍未见明显风化病害、苔藓等生物病害，达到了风化加固补强的效果。

砂浆类修复材料课题组选用了5类砂浆类修复材料用于圆觉洞开裂部位修复加固、填补脱落部位空隙。材料1由70gRemmers专用石粉填料A、40gRemmers专用石粉填料B、130g石英粉、200g安岳当地红砂岩石粉和100mlSAE500（硅酸乙酯类材料）组成；材料2由70gRemmers专用石粉填料A、40gRemmers专用石粉填料B、300g安岳当地红砂岩石粉和100mlSAE500（硅酸乙酯类材料）组成；材料3是以火山灰为基础的灌浆材料（Mineros公司）；材料4是M70的天然石材修复砂浆（JahnProdukten&SysteemontwikkelingBV公司）；材料5是SK型修复砂浆（Remmers公司）。课题组选择材料1和材料2作为圆觉洞10号龛外侧区域现场试验点位的修复材料（各项指标与圆觉洞石刻区的砂岩样品最为接近）。试验结果表明，完全固化后，试验区域无表面开裂、层状剥离现象，外表色泽与周围岩石相匹配，修复后效果较好。

表面清洗剂课题组选取了南崖37号龛附近若干附着苔藓的岩石作为标本，研究发现，岩石表面附着有真菌、细菌、放线菌，苔藓，以及硅藻、褐藻等各种藻类。选取10号龛下1米作为苔藓清洗试验区，使用去离子水加入50%乙醇制成的清洗剂进行清洗，清洗后效果较好。

环氧树脂中国文化遗产研究院承建的安岳石窟抢救保护（一期）项目采用环氧树脂（水性环氧）灌浆粘结加固材料，对圆觉洞7号龛左壁危岩体、12号龛左壁中部危岩体、15号“龟鹤”龛危岩体、19号“福寿”龛上部危岩体、35号窟、36号窟左侧窟壁岩体、57号窟左侧窟壁岩体、62号窟、63号窟、71号窟、72号窟等11窟不稳定的块体裂隙内部进行灌浆加固。项目于2022年12月完工，2024年12月四川省文物局专家验收通过。

超细水泥中国文化遗产研究院采用超细水泥灌浆加固材料（注浆水灰比的范围为0.5~4.0，注浆压力为0.1~0.3MPa）对圆觉洞7号龛等窟龛体量相对较大岩石危险块体开展裂隙灌浆结构性补强及锚固灌浆，取得较好的实施效果。

水硬性石灰中国文化遗产研究院选用水硬性石灰作为圆觉洞7号龛等窟龛主要的封口堵漏材料，配比为传统石灰材料（料礓石）+偏高岭土+石英砂（或石粉），分别以石英砂、料礓石以质量比1∶1，水灰比0.33拌制勾缝封口堵漏材料，实施效果较好。

2007年以来，圆觉洞采用的化学修复材料主要有有机硅材料、砂浆类修复材料、50%乙醇制成的清洗剂、环氧树脂、超细水泥、水硬性石灰。有机硅材料主要用于防风化加固，砂浆类修复材料用于开裂部位修复加固，乙醇用于表面微生物清洗，环氧树脂、超细水泥用于灌浆加固，水硬性石灰用于裂隙封堵，并取得较好的效果。

化学材料具有各自的优缺点。如环氧树脂抗风能力强、流动性好、不泛盐碱等，但常温下胶凝时间长、固化慢、易开裂，受热有蠕变现象。超细水泥虽具有良好的耐久性、抗压、抗折强度，但灌浆设备比较复杂、可能产生泛盐碱现象。因此探索性能良好的化学修复材料在石窟寺文物保护中的应用是十分必要的。

通过对圆觉洞摩崖造像化学修复材料进行总结发现，防风化加固材料、灌浆加固材料以及裂隙封堵材料的吸湿性能、热膨胀率、力学性能等性质应与安岳当地的新鲜砂岩性质相近，不与原岩发生化学反应，具有较好的流动性、可灌性等特点。在后续研究新的化学修复材料应用时，可考虑适当加入安岳原岩样品，以更好地适应岩体的赋存环境，也可以探索新型材料（如纳米材料等）在圆觉洞中应用的可能性。

（作者单位：安岳石窟研究院）

（文章来源于“中国文物报”，侵删）

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