本院资讯
【本院资讯】 十年之功:“阿育王塔之王”保护修复记
发布人:牛维 发布日期:2020-08-21 浏览次数:201 次

大报恩寺遗址所在——南京中华门外古长干里,是南朝寺庙的发祥地和江南的佛教中心。三国东吴孙权建江南首寺——建初寺于此,供奉“感应舍利”,长干里遂崇称“佛陀里”,江南大地自此佛法兴盛。永乐帝以“宫阙规制”建造的大报恩寺,为明代金陵三大寺之首,下辖百寺,其规模气势可谓登峰造极,被誉为“皇家佛堂”。寺中的琉璃塔更因其壮观精美无伦,被誉为媲美古罗马斗兽场、比萨斜塔等的“中古世界七大奇观”。

2008年11月,在大报恩寺遗址处发现了其前身长干寺地宫,在这座保存千年而未坏的地宫中,出土了堪称“世界阿育王塔之王”的“七宝阿育王塔”。

出土的鎏金七宝阿育王塔塔高1.1米、宽40厘米,总重50公斤,是迄今发现的最大规格的阿育王塔,也是中国出土的体积最大、工艺最复杂、制作最精美的阿育王塔。鎏金七宝阿育王塔为单层塔,其主体结构从上至下由塔盖、塔身和塔座等三部分构成,与在中国发现的其他阿育王塔结构差异颇大——银鎏金外表下,是一层木质框架,或称木胎,其实质为一座木塔。

因木胎在长久的地下埋藏环境过程中,其材质已严重劣化而呈饱水状态,为防止木胎失水过快造成阿育王塔的损坏,保护工编辑先后对塔体表面外张部分、塔刹部位脱落、断裂相轮及塔身木质胎体部位进行了物理加固。展室环境严格按照地宫环境指标设置,确保阿育王塔存放的展陈环境与埋藏环境的偏差尽量小,定制了密封充氮的玻璃展示柜,灯光、温度、湿度等按照出土时地宫内的微环境设置,尽量避免阿育王塔在展览器具内受外界影响而发生变化。

尽管如此,自2008年11月底阿育王塔出土至2009年10月,在近一年的展览时间里,阿育王塔还是出现了明显的干缩病害,其中一处收缩开裂缝隙宽度达3.3厘米之多。木胎严重的收缩变形导致阿育王塔的支撑结构岌岌可危!在此情况下,受南京市博物馆委托,免费注册送59元体验金在国家文物局的支撑下,开展了干缩变形木质文物润胀复原研究工作,并随后编制了“阿育王塔润胀复原保护方案”,针对严重开裂、扭曲及变形的木胎开展复原攻关研究,探索研发适用于干缩檀香木润胀复原的保护技术,以期复原后的木胎与鎏金银箔及宝石组合再度重组,恢复出土原状。随后,该方案经国家文物局批准后于2014年启动了保护修复工作。

针对这一任务艰巨、责任重大的保护任务,为慎重起见,项目组在充分调研的基础上,先后开展了数百次的模拟实验,克服试验样品缺乏、无经验可借鉴等困难,针对檀香木木胎复原涉及的再饱水润胀复形、脱水定型、粘接加固、组合复原等关键技术、工艺环节展开了细节攻关,前后历时六年完成了全部的复原工作,取得了良好的复原效果,达到了预定的保护要求。

日前由江苏省文物局组织召开的项目验收会通过的验收意见认为:该项目在项目实施过程中,尤其注重传统修复材料、工艺与现代保护技术相结合,有效解决了干缩变形阿育王塔木胎的复原难题,取得了创新性成果及良好的保护修复效果,达到了预期的保护目标。保护修复研究中探索的工艺方法对今后解决我国此类木质文物的保护均具有重大的借鉴意义,并建议举办文物保护修复成果展。

 

阿育王塔保护修复前后效果

 

“把脉问诊”

病害检测

结构解体后的阿育王塔,其部件共有117块。经南京林业大学鉴定,除塔刹顶端插杆为水曲柳外,其余构件均为印度产檀香木。采用檀香木进行阿育王塔的建造是佛家供奉舍利子的最高级表现形式,通过檀香木特有的“洁净香气”可扫除瘟障。檀香木作为一种名贵木材,其质地坚硬、纹理清新、香气淡雅。经过千年地下埋藏环境的侵蚀,饱水状态的檀香木仍具有较高的强度,但木材组织中的水分必须脱出,才能保证展示的便利及展陈过程中文物的稳定。为此,保护团队开展了大量的木材病害诊断调研,从木材的外观形态到木胎的组织结构,全面梳理分析了木材表面存在的宏观病害如裂纹、裂缝、翘曲、扭曲、霉斑及粘附物等。结果显示:由于阿育王塔内檀香木胎自然干燥所致,四壁和底部木板都出现了明显的收缩变形,以其中一壁为例,原宽35厘米,收缩缝3.3厘米,收缩率近10%。部分构件如山花蕉叶、相轮等存在不同程度的扭曲、翘曲,扭曲、翘曲度大小不等,最严重的一片山花蕉叶其翘曲度达到了近20度。

阿育王塔存在的病害特征

 

纤尘不染

清洗脱盐

对木胎脱水处理之前须进行专业的清洗,旨在将粘附在木胎表面的污染物(包括土质沉积物、腐蚀物及香料)、生物霉斑及深入到木胎组织内部的各种有害离子、可溶盐等去除干净,以达到去除杂质、避免可溶盐破坏的保护目的。

清洗脱盐采用的工具既有高科技的专业仪器,也有传统的手工设备,这样的组合手段能够更好的把污染的木胎通过“柔性搓洗”清洗干净,这种高科技组合传统手段的“柔性洗浴”不仅要把沾染物等污渍清洗干净,同时也要保证木胎表面“皮肤”的滋润完整,既不能过度清洗造成“青淤”,形成一块青一块紫的“大花脸”,也不能洗不干净。并且清洗过后能更适宜于“涂脂抹粉”,提高木材表面的浸润度及结合性,减少对下一步润胀复形处理的影响。

 

浴水重生

润胀复形

如何把已经干缩变形的考古木质材料恢复至原有形态,是整个木胎复原保护中的“瓶颈”。就像新鲜的苹果失水干瘪后,清水浸泡也无法恢复的道理一样,干缩木胎中,纤维素的结构改变后再恢复是需要一定的条件的。考古实践表明,出土木质文物的饱水度越高就意味着腐朽的程度越高,木质组织的降解就越严重,处于这种状态下的木质文物中任何程度的水分挥发都将导致收缩现象的产生。在木质组织水分“吸附—解吸”达到平衡之前,水分挥发越多,收缩程度越大。收缩变形后的木质文物,其携带信息丧失殆尽,失去了文物的基本价值。因此,如何使变形的木质文物恢复原状,一直是文物保护工作亟待解决的难点。

阿育王塔构件润胀复形前后效果

上世纪90年代德国学者Hoffman曾采用1%的NaOH作为膨胀剂来进行干缩变形木质文物的复原,但润涨效果并不理想,仅能使干缩木块膨胀约10%,同时,碱性反而加速了木质文物的腐朽;法国学者Chaumat Gilles采用CO2超临界流体在加压情况下渗透入干缩木材中,而后减压使木材膨胀以恢复形状。这种方法在部分小型木试块中取得了成功,存在的弊端主要是处理过程复杂且可控制性差,不适用于较大体积木质文物的复原。

项目组在前期干缩变型木质文物的复原定型研究基础之上,针对阿育王塔的技术难点,提出“活性碱”饱水再润胀的研究方案:在干缩木质组织中加入具有高结合活性的碱液,同时对润胀过程中的pH值实施动态调控,最大程度上降低高pH值对木质组织造成的危害,最终实现木质组织中干缩细胞腔结构形态的完全恢复。

润胀复形是实现干缩变形阿育王塔木胎复原的关键步骤,后续工作为木胎中水分的控制脱除,进而实现木胎的完全干燥定型。然而,润胀复形后的木胎构件同刚发掘出土时一样,木胎外观尺寸的稳定是由水分的支撑来实现的,水分脱除过程必须置换入相应的稳定材料,否则,将会造成木胎外观尺寸的再次收缩变形。这意味着如不对木质纤维结构及孔道组织进行填充、加固,随水分的挥发,木胎仍将发生干缩变形。因此,木胎润胀复形后的脱水研究,也是确保润胀复形后木胎的长期稳定,实现在日常自然环境中的常规展示的重要环节。

强筋健体

脱水定型

脱水定型,简而言之,即为将木材组织中存在于细胞腔及孔道中的自由水移除,同时保证木材组织的形态尺寸不发生变化,这同木材“干缩湿胀”的固有性质相悖。显而易见,脱水定型是木胎复原过程中的第二个“拦路虎”。

不同阶段阿育王塔箱体的保存状态

考古出土饱水木材的常规脱水定型技术,在我国已经比较成熟,如湖北、河南、湖南、四川等省份近年来出土的饱水竹木漆器都得到了较好的脱水处理。脱水的常规方法多是采用稳定性好的化学材料置换饱水木质文物中的水分,这些稳定的化学材料部分与木材纤维素交联,另一部分进入木质组织的细胞腔中,起到填充作用支撑组织不至塌陷,以此实现脱除水分的同时保证木材组织结构的稳定性而不发生尺寸改变。然而,出土饱水木材干缩后通过“再饱水润胀”后恢复原有形态的木质文物,其脱水定型不同于常态下的饱水木质文物,存在更多的不稳定因素和更复杂的作用机理。其中脱水材料的选择、脱水材料的结合特性及作用机理、脱水工艺条件的设置等,均需重新摸索与实验。

现代文物修复的基本原则和理念要求脱水后的木质文物,应尽可能地接近文物原有的外观状态,不影响原有木胎的基本外观,并具有可再处理空间。鉴于此,在对传统脱水方法进行辩证分析的基础上,结合阿育王塔檀香木的结构特性,咱们选取无毒、无刺激性,二醇类聚合物与醛基化合物为起始材料,开展脱水实验。项目组首先选取高分子量的二醇聚合物为主剂,结果发现该主剂在檀香木中的渗透性不佳;脱水后木胎试样尺寸稳定性较差,收缩率为2.8%左右;且木胎表面存在有一定的蜡质感,这种状态不利于下一步木胎的粘接组合。因此,在另一组实验中选择分子量较小的丙烯酸钙溶胶为主剂。小分子化合物在木材组织易扩散、渗透性强;同时烯烃化合物化学性质活泼,聚合后对木材组织有支撑加固作用。新方法使得脱水处理后木胎的收缩率仅为0.05%左右,获得了较为理想的定型效果。

返本还原

复原组合

 

IMG_270

阿育王塔的保护修复工艺应用

 

粘结材料的研发

脱水定型后的木胎仍旧是一堆零散的木构件,如何精确组合还原木塔的原貌,其关键点有二:一是拼接位置准确,二是粘接处理得当。其中拼接位置的确定可参照木塔解体前的照片及测绘图纸,即可达到位置正确要求。而拼接到位后如何选择粘接材料及粘接工艺做好粘接处理,则是复原组合中最为困难的问题。

根据阿育王塔最初的结构分析,可知阿育王塔木胎应为无卯榫结构,通过对木胎构件上残存胶料及钉孔中残留断钉的分析,推测其拼接的手段主要为胶结与钉合。其中钉合采用的是银质铆钉,胶结材料为鱼鳔胶。鱼鳔胶是我国木作中最常用的粘接材料,有“漆粘石鳔粘木”之说。传统的“鳔胶”由黄鱼鳔加工处理后制得,主要成分为生胶质。鳔胶的胶凝浓度较低(0.5%~0.6%),与木材的匹配性较好,胶凝强度高于一般动物胶,对木器的粘合效果尤佳,同榫卯结构配合使用能够使得木作更加牢固、耐用。鳔胶”的这种优良特性使之成为我国传统木作工艺中不可磨灭的经典符号。项目组也曾考虑过用鳔胶粘结,以实现原汁原味的复原效果,但鳔胶胶凝温度较低(15~16℃),胶凝时间较长,工艺也十分繁琐。结合阿育王塔木胎的现状,特别是考虑到鱼鳔胶完全干燥需时颇多,在鳔胶干燥固化前,木构件间需要钉子固定。然而,在已经老化且经脱水处理过的木胎上敲钉子,无异于玻璃板上钉钉子,是绝不可行的。故此次保护修复中粘接材料的选择,应考虑胶粘力、可再处理性、耐老化等性能等同或优于鱼鳔胶的现代合成树脂。

考察现代木工制造业中常用的粘结材料的粘接效能、操作工艺及环保性能等综合指标可看出,环氧树脂、白乳胶优势颇多,应用也最为普遍。然而,白乳胶干燥慢,易发霉,粘结力弱且不耐潮。环氧树脂干燥快,不易发霉,但粘结固化后形成难溶难熔的热固性树脂,难以移除,不满足可再处理的基本要求,这使得上述两种粘结剂均不可用于阿育王塔木胎粘结。

因此,研发兼顾胶粘强度、可逆性、易加工性、耐久性等要求,性能等同或优于鱼鳔胶的粘结材料成为阿育王塔保护修复的又一需突破的堡垒。综合分析国内外文物保护应用实践及理论分析,文物保护领域使用最广泛的高分子材料Paraloid B-72进入了项目组的视野。Paraloid B-72无色、透明、热塑性好,被广泛用作文物保护中的加固剂、黏结剂、封护剂等,作为胶黏剂其基本性能符合文物保护修复原则。然而,在随后的粘结预试验中发现,Paraloid B-72存在固化时间长、胶结强度低、蠕动性强等缺陷,作为木胎结构连接用胶黏剂并不十分适合。

针对Paraloid B-72的应用问题,项目组设计了几个系列的改性方案,从稳定性较好的无机纳米氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氢氧化钙到性能匹配度高的纳米纤维素中,多次筛选组合并进行模拟实验后,选定了纳米钙粉为改性主剂,研发出高粘结性的Paraloid B-72基钙粉胶泥,其粘结性能与鱼鳔胶相近,具有粘结强度高、胶凝时间可调、热稳定性及耐老化性能好,同时具有可再处理性等优点。此外,作为木作粘接材料,该材料还具有一定的水分调节性能,克服了乳胶类粘结材料存在的潮湿环境下易脱胶、易发霉的弊端以及环氧树脂类等拒水性胶粘剂同亲水性木材存在的性能匹配问题。目前,该胶泥已经申请了国家发明专利。

粘结胶泥的研发应用,是保持阿育王塔木胎原貌的辩证“复古”,为实现阿育王塔木胎再屹立一千年的保护目标奠定了坚实基础。

粘接工艺的探索

粘结剂充分均匀的湿润被粘表面是实现有效粘结的基础,固化是获得粘接性能的关键,对粘接强度影响极大。在固化过程中,温度、压力、时间是决定粘接强度重要参数,固化时施加一定的压力,有利于胶粘剂的扩散渗透,与被粘物紧密结合,同时促进气体、水分的排出,避免产生气泡、孔隙,确保胶层均匀,及被粘接位置得以精准固定。同时,为获得最大的粘接强度,必须保证有合适的固化时间。

阿育王塔木胎造型独特,特别是在塔的上部塔刹底斜面板及山花蕉叶,木板之间为四十五度对缝粘结组合方式。这种拼接组合方式对粘结工艺提出了很高要求。常规形态的木作粘结,涂胶后可采用多重手段施加压力,其受力点可选择面宽,通俗讲就是好上劲。异型结构粘接时可选用的受力点难以确定,需制作专用器具。为解决这一问题,课题组借鉴传统木作粘结中绳摽工艺,同时针对性的自制专用器具一批,顺利完成了粘结工艺中最棘手的拼接和施压步骤。木构件拼接时实现一次对准位置,不错动,无滑移,施压时受力位置选择正确,施加力度适当,施力过程平稳均匀,有效防止施力点滑动,最终圆满的解决了这一问题。

返朴归真

长存不灭

回顾阿育王塔的保护修复历程,支撑圆满完成目标的是保护理念与保护原则的辩证统一、工艺与技术创新的与时俱进,是步步为营的探索,在实现了量变积累的基础上,体现出了解决具体问题能力的质的突破。这些质的突破体现在保护理念、保护修复材料及保护工艺方面的创新与发展。

保护理论的创新

文物保护修复的根本任务是围绕保护并体现文物的完整价值为核心,采用现代科技手段保障文物本体的长久稳定。针对阿育王塔而言,其木胎的外观原状集中体现了其所承载的历史价值、艺术价值与科学价值,其外观原状的恢复是木胎文物本体物质保护与内涵负载信息保护的统一。采取的复原保护修复处理既满足了文物本体的长久稳定,又全面体现了文物负载的核心价值。阿育王塔科学保护的过程,旨在激活沉默的文物,使其负载的历史元素、文明信息能够代代相传,核心价值长存不灭。

保护材料的创新

基于保护并体现文物的完整价值这一理念,研发出的“活性碱”润胀复形材料,解决了制约木质文物保护的理论桎梏,实现了严重干缩变形木胎的全状态复形;“改性丙烯酸钙溶胶”脱水定型材料解决了考古出土高致密度饱水材质的脱水难题;丙烯酸酯基钙粉胶泥作为木胎粘结材料解决了现代木材工业常用粘结材料在“高粘结力、可再处理性”方面难以调和的缺陷,为文物保护专用材料研发提供了借鉴。

保护工艺的创新

阿育王塔木胎作为历史的产物,其体现出的木作传统工艺是比较复杂的。从板材的加工、造型到组合拼接,从钻孔工艺到木材粘结等都体现出了较高的工艺水平,特别是对异型板材的粘结更是需要娴熟的技巧、老到的经验和智慧。因此,在木胎保护修复过程中,只有将这些传统工艺与现代科技进行有效的结合,在原有的基础上进行有效的创新,才能做好保护修复恢复其原汁原味的历史状态。同时,现代技术的应用也能更好的激活传统工艺新的生命力,促进对传统工艺的保护。

 

文物保护修复的根本任务是采用现代科技手段保障文物本体的长久稳定,以体现文物的完整价值为核心。阿育王塔木胎的外观原状集中体现了其所承载的历史价值、艺术价值与科学价值,其外观原状的恢复是木胎文物本体物质保护与内涵负载信息保护的统一。采取的复原保护修复处理既满足了文物本体的长久稳定,又全面体现了文物负载的核心价值。

阿育王塔木胎的复原保护并非仅仅是恢复其原有形态,以及各个构件分毫无误的重组,还包括复原过程中对负载历史信息的全方位发掘与研究。今天的咱们有责任保留历史遗存中文明的痕迹。但是,辩证法总会告诉咱们,咱们今天所能达到的高度,总会淹没在科技发展的滚滚尘烟中。文物保护理念的发展,使得咱们不再盲目追求对文物一劳永逸的完美保护,一代人有一代人的使命,立足于咱们所处的时代,向未来探索,并在技术保护与处理中用可再处理的理念,给未来的科技发展预留接驳的宽阔端口。保护修复的创新并非一味强调标新立异、割裂传统,而是要在保证传统工艺的精髓和本质“不变味”的前提下推陈出新,使当代创新成为传统的延续,为后人保留珍贵的历史记忆。

阿育王塔的复原,不仅使得一座埋藏千年的宝塔以强健的姿态再次屹立人间,同时,也让咱们得以穿越千年,看到了那个香火缭绕的佛国,修复过程的无数个瞬间,都仿佛化成了一座长而阔的桥梁。历史尘烟深处文明的火花在桥的那一端闪耀,文物保护工编辑,就是建筑这座桥梁的工程师。

(编辑|陈家昌  视频:蒋友鑫  审核|刘海旺)

 

分享到:0
版权所有:免费注册送59元体验金  办公室电话:0371-66322065 电子邮箱:hnskgy@163.com   邮政编码:450000   通讯地址:河南省郑州市管城回族区陇海北三街9号 河南省学问厅扫黑除恶举报电话:12318
Copyright © www.shiki-fudousan.com All Rights Reserved.   豫ICP备:14004439-2号

豫公网安备 41010402002288号

官方微博
官方微信
XML 地图 | Sitemap 地图
Baidu
sogou