中意合作破解大理石材质古建筑修复难题

  新华网西安10月25日电（记者 蔡馨逸）天然大理石材质古建筑风化严重问题应如何修复和防范？中国西北工业大学文化遗产研究院与意大利佛罗伦萨CNR地球科学与地球资源研究所组成团队，经过多年研发与实验，不仅修复了意大利一座有300余年历史的教堂还研发出新型防风化材料。

  建于17世纪的巴洛克建筑拿撒勒圣玛利亚教堂是威尼斯重要地标性建筑。300余年来，这座教堂正立面大理石构件在泄湖气候作用下风化严重。2013年7月该教堂正立面柱头鼠尾草叶构件突然坠落，引起了当地政府的高度重视，随即启动了教堂正立面的整体修缮工程。其中，加固材料及工艺的研发是修缮的核心问题。

  “尽管目前新型加固材料大量涌现，但加固强度、渗透深度、耐候性等仍不能完全满足不同的应用需求，”西北工业大学文化遗产研究院副教授曹颐戬说。

  针对这一难题，2018年起曹颐戬和意大利佛罗伦萨CNR地球科学与地球资源研究所教授玛拉·卡玛依蒂的团队合作，从纳米复合材料中寻找加固材料。

  曹颐戬说，研究遇到的第一个难点是不能在文物上做实验，需要找到合适的文物模拟样品。拿撒勒圣玛利亚教堂采用的是珍贵的卡拉拉石材，经过风化后它的孔隙率和孔径发生了变化。经过多方寻找和实验，研究团队选定了孔隙率接近、物理化学成分高度相似的莱切石。

  有了合适的文物模拟样品后，在玛拉·卡玛依蒂指导下，曹颐戬负责分析测试，共同开发并系统评测了九种加固工艺，研究表明“纳米SiO2+正硅酸四乙酯”复合加固工艺的综合性能最优，同时保护了石材的透气性、外观特征且不影响其他修复措施。

  经过在石构件残块、正立面局部及大面积试验的进一步验证后，该技术方案最终被修缮工程采纳并应用。2019年该修缮工程竣工，并荣获了第十届Domus国际文物修复奖（金奖）、意大利第三十五届“Pietro Torta”文物修复奖（银奖）等文物修复行业重要奖项。

  为了减缓露天古教堂表层风化，防风化材料的研发和应用十分必要。两位研究者在前期研究基础上，合作开发了系列超疏水、自清洁防风化材料。“其中，最新研发的纳米TiO2基复合材料具有突出的光催化防污和抑菌功能，其防风化性能已经在卡拉拉大理石上得到了系统验证，下一步将在威尼斯古教堂进行示范应用。”曹颐戬说。

  自1988年意大利政府派出第一个考古和文物保护代表团访华以来，中意两国在文化遗产保护领域的交流合作不断加强、深化。曹颐戬说，同为文化遗产大国，中国与意大利有着各自擅长的文物保护领域，为合作提供了良好的基础。“未来我们与意大利科研工作者将继续围绕露天不可移动砖石质文物，如石窟造像、石刻、石碑等的保护修复深入合作。”（完