非水分散体加固剂在北京法源寺维修工程中的应用

日期:2015-10-10     浏览:4    评论:0     标签:
核心提示:一、前 言? 法源寺位于北京宣武门外教子胡同南端东侧,它不仅是北京城内现存历史最悠久的古刹,也是中国佛学院、中国佛教图书文物馆所在地,是培养青年僧伽和研究佛教文化的重要场所。1983年,被国务院
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  一、前 言?中国古建筑营造网?8V[:k,y&S\]

WFoW)Tex+P5fB0  法源寺位于北京宣武门外教子胡同南端东侧,它不仅是北京城内现存历史最悠久的古刹,也是中国佛学院、中国佛教图书文物馆所在地,是培养青年僧伽和研究佛教文化的重要场所。1983年,被国务院确定为汉族地区佛教全国重点寺院。?中国古建筑营造网$z]f:mj ia I&e h

LL"}AHY0  法源寺自其初创至今,已有1300多年历史。据《元一统志》记载,法源寺始建于唐朝,初名“悯忠寺”。贞观十九年(645年),唐太宗李世民为哀悼北征辽东的阵亡将士,诏令在此立寺纪念。武则天万岁通天元年(696年)工程完成,赐名“悯忠寺”。唐末景福年间(892—893年),幽州卢龙军节度使李匡威重加修整,并赠建“悯忠阁”。辽清宁三年(1057年),幽州大地震时,悯忠寺被毁。辽咸雍六年(1070年)奉诏修复后又改称“大悯忠寺”,从而形成今天的规模和格局。明朝正统二年(1437年),寺僧相法师募资进行了修葺,易名为“崇福寺”。中国古建筑营造网[2ej \9j"a{'`'O
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  清立国后,朝廷崇戒律,在此设戒坛。雍正十二年(1734年),该寺被定为律宗寺庙,传戒法事,并正式更改为今名“法源寺”。?

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  法源寺占地面积6700平方米,建筑规模宏大,结构严谨,采用中轴对称格局,由南至北依次有山门、钟鼓楼、天王殿、大雄宝殿、悯忠台、净业堂、无量殿、大悲坛、藏经阁、大遍觉堂、东西廊庑等,共七进六院,布局严谨,宽阔庞大,是北京城内保存的历史最为悠久的古寺庙建筑群。?中国古建筑营造网]D%X&i3\.oR*\W1Ho8y

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  2001年,为了保护这些古代建筑,北京市文物局决定再次对其进行维修。工程于2002年进行,此次维修规模大,对整个寺院都进行了整治。在对寺院的钟楼、鼓楼进行维修,去掉后代添加的墙体表层时,发现这两个建筑的部分墙壁是用夯筑法构筑的土坯墙,根据推断,年代比较久远,具有文物价值,因此决定对其保留并进行保护。
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9o+T_d0mL0   拟定的方法是将土坯墙原地保留,然后在外面挂麻、上麻灰。但是在施工时发现土坯墙表面疏松,粉化严重,有些部位已经因为土呈粉状脱落而凹陷,挂灰困难,并担心土墙在粉饰后会出现继续风化,为了施工和保证以后墙体的有效保护,决定对墙体进行加固处理。中国古建筑营造网 T0]z4v(_EP2E
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qZ:h$_v*Gh0   二、病害分析中国古建筑营造网c,uh,Y-oA
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  为了对土坯墙进行保护,对其病害进行了初步调查。根据调查发现土坯墙是用混有石块、沙砾的黏土夯筑而成,每层的厚度约7-9cm,每层中间用粗石灰。这些土坯墙已出现风化现象,所有的土坯表面都有掉粉现象,触摸后手上有土。某些部位风化非常严重,如钟楼土坯墙底部靠近墙裙的地方,墙体表面因为脱落已呈凹槽状,其表面呈粉状,触摸即大量掉土。由于土坯墙的制作材料粗糙,制作工艺简单,加之环境条件差,寺院内排水不畅,常年的地下水沿墙体上渗,造成靠近墙裙的部分酥粉脱落。室内又封闭较严,空气湿度高,导致内表面的墙体表面粉化。?

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  在初步分析的基础上,对土体的成分进行了分析,并对其微观结构进行了研究。?中国古建筑营造网;\'y3P5Pgu

x)T z&P3PUH X;m0  土体成分分析采用X-射线衍射技术。使用的仪器为日本岛津2000型X-射线衍射仪,分析结果如图1,表1。中国古建筑营造网D;eU` iv
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)JD:\ d:~ Q-{-@7y0            图1 法源寺土坯的矿物成分衍射图中国古建筑营造网 OSL({)x#Y*e0J

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 表1 法源寺土坯墙的矿物成分?
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~9Id8i3Y E UYM0    土样的微观结构直接影响着土体与外界的作用,影响着土体抵抗风化的能力。采用扫描电镜对土样进行了分析,仪器为德国OPTON公司
+d)?&d|1@t)D5f3H n0 的CSM950型扫描电镜。分析结果如图2。

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6tK?b,BGI.H0     图2法源寺土样的扫描电镜图,颗粒大小不均,结构疏松而多孔 
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QR:XNN:M[M1|e0    通过电镜观察发现土体中含有的颗粒状物质大小分布不均,有大的颗粒,也有很多小的颗粒,颗粒之间的连接疏松而不紧密,孔隙多而分布不均,这些都使土体容易在水等外界因素作用下风化。 中国古建筑营造网4n9^'C8E-n}
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  三、保护方法?中国古建筑营造网3{Y"]-l?NN

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  为了有效地保护这些残存的文物,需要对其疏松的表面进行保护处理,控制风化的发展。通常保护处理的方法是加固,即采用一些化学材料对土体进行处理,提高其强度,增加稳定性。法源寺土坯墙的风化,与其它各处土遗址的风化相似,由于其表面非常疏松,并且是侧面,采用水性的材料施工,容易导致更严重的脱落,因此需要选择对墙体作用下的保护材料。?

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zUW4`0pb0  根据土体的风化状况,我们决定选用丙烯酸树脂非水分散体类加固剂进行保护处理。该材料是我们研制的专用于土体防风化加固保护的材料①,属于丙烯酸树脂微粒在非水溶剂中的分散体,该材料在采用低浓度如1-3%对土体加固,渗透快,固化后土体外观改变很小,目测可接受,而土体强度增加,耐水性、耐冻融能力提高,对环境因素变动的敏感性减小。该材料称为BU系列材料。中国古建筑营造网'U:],K,s.@"R8d4c
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h+H/d"F)t#ntB1I k0     在保护工作的起始,对拟采用的保护材料在土体上选择试验块进行了加固试验。具体选择的材料是31J,浓度分别为1%、2%、3%。用BU材料对试验块进行喷洒,使表面浸透,在彻底固化后,观察表面情况,发现表面色泽变化不大,不再出现粉化现象。采用先上麻、后挂灰的方法进行墙体修饰,灰泥层与底部的结合紧密。说明采用BU材料对土坯墙进行保护是合适的。?

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  在初步试验的基础上,决定采用BU材料对这几段土坯墙进行加固保护,具体使用的材料是31J加固剂。?中国古建筑营造网!hR aE/_X7Gy}
需要保护的土坯墙面积约30平方米。在实验室内制备了相应量的加固剂,并配合适当的溶剂。将材料运送到现场,在现场稀释,然后施用。?

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  钟楼的面积约20m2,采用15%的31J加固剂。总共用加固剂80L,平均用量约4L/m2。?
X&PR$] _2] X0   鼓楼的面积约12m2,采用12%的31J加固剂。总共用加固剂70L,平均用量约6L/m2。?中国古建筑营造网8j-F_ no wL.\

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  在施工完成后,对风化比较严重的部位采用15%的31J加固剂进行补充处理。?
u#@M%c mX#H8g0   经过3天溶剂挥发和固化,发现被加固的土坯墙表面得到很好的固结。触摸不再出现掉粉现象,手指也不再能粘下泥土的颗粒。外观上除钟楼风化严重的部位色泽变深外,其它部位看不出变化。?中国古建筑营造网4~S;Qaz1a

b^rbI Hy0AcH0  经过处理的土坯墙,表面强度提高,不再出现脱落掉粉现象。然后用传统的墙面处理工艺进行修饰,首先钻孔固定麻刀,然后抹灰泥,再用石灰覆盖表面。由于处理后的墙体具有一定的憎水性,因此在墙体表面进行抹灰泥处理时,需要先在表面喷洒一些稀释的乳液,或采用稀释的乳液搅拌灰泥,使灰泥与加固过的土墙表面有好的结合强度。

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  四、结 论?中国古建筑营造网 CM}-BAd

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  为了保护表面风化严重的土坯墙体,需要采用各种保护措施,例如控制环境因素、对墙体进行加固保护等。?
r%^rrO0 丙烯酸树脂非水分散材料通过在法源寺钟鼓楼土坯墙保护中的应用,证明该材料对土体具有加固作用,经过加固保护后风化的土体表面重新恢复了紧密连接,强度提高,而外观基本没有改变,控制了墙体不断风化的现象,并提高了墙体的稳定性。采用这种材料处理后,墙体还可以重新进行传统工艺处理,如挂麻上灰的粉饰工作。?

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  有机树脂非水分散体在本次维修中的应用,证明该材料适用于土体的加固保护。?中国古建筑营造网;kXf*B2Q"B
  ①周双林、原思训、郭宝发:“几种常温自交联丙烯酸树脂非水分散体的制备”,《北京大学学报》(自然科学版),2001年第6期,869-874页。?

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az6Ld)? fp0  (作者为北京大学考古文博学院讲师、副教授、高级技师)中国古建筑营造网b%mQ!|$dM!W

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