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,也让我们得以穿越千年,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。
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。