一种用于古代壁画复制所用的地仗支撑体系及制备方法与流程

[0001]
本发明属于古代壁画地仗层制作领域，涉及一种用于古代壁画复制所用的地仗支 撑体系及制备方法。


背景技术：

[0002]
墓葬壁画作为表现中国古代社会生活的重要艺术形式，在我国历史文化研究中占 有重要的地位。为研究古代社会生活、风俗、提供了直观的实物材料，为研究古代历 史、艺术提供了重要补正，是我国古代文化的璀璨明珠。
[0003]
墓葬壁画埋藏于地下时，受到地下水盐运移的影响，墓室打开后，又受到环突变 境以及有害气体、微生物等的侵蚀，壁画出现结构疏松、空鼓、霉变等物理化学性能 的劣变，形成了不可逆的损伤。基于墓葬壁画的脆弱性质，大部分墓葬壁画完成修复 后不能长期展览，一般需要复制品来替代；对于一些损毁严重，而又有早期的资料可 寻的壁画，也需要制作复原品。只有按照古代原材料工艺制作复制品或复原品才能达 到最好的观赏性与展陈性。地仗层制作则是其中最为关键的环节。
[0004]
目前的墓葬壁画的研究主要集中在壁画本体材质、工艺的研究，关于模拟古代墓 葬壁画地仗的制作方法目前还是空白。赵西晨、王啸啸在对唐李邕墓壁进行保护时， 发现地仗层制作工艺与壁画病害存在密切联系。罗黎等人研究了唐墓壁画白灰地仗层 的传统制作工艺，对构成材料选择、制作工艺进行了分析和理论探讨。马赞峰对敦煌 壁画地仗制作及其材料进行了研究与评估。迟至唐代我国墓葬壁画制作已形成了相对 成熟的做法，最典型的墓葬壁画制作是首先在砖砌墙壁上涂抹一层以粘土、麦秸(谷 壳)及水组成草拌泥层，然后在其上涂抹以氢氧化钙为主的白灰层，白灰层既可以起 到平整打底作用，又可以在碱性环境下拟制霉菌生长，白灰层中的氢氧化钙在二氧化 碳的缓慢作用下会逐渐转变成碳酸钙。
[0005]
现有技术中的支撑结构为砖砌墙壁，不美观又无法搬运，陈设不方便。仅仅采用 粘土、麦秸(谷壳)及水组成草拌泥层，然后在其上涂抹以氢氧化钙为主的白灰层， 各组份材料比例选择不当，容易造成耐久性差，容易变形。另外原有技术的支撑结构 无法满足新的壁画复原技术的实现，比如三维激光打印等。
[0006]
我国幅员辽阔，各类墓葬壁画众多，墓葬壁画承载这重要的历史、艺术、科学价 值，是直观的历史教科书，美术展示台，是能发挥文物教育功能的重要文化载体，也 是揭示文化交流的重要文物见证，是能让文物“活起来”的典型代表文物。然后由于 壁画材质本身的脆弱性，导致壁画出土是状况较差，修复难度较大，修复进度缓慢， 且修复好的壁画对展览环境要求较高，很多博物馆都无法满足长期展览需求。为了解 决这一矛盾，制作高仿真的复制品用于展陈是目前各个博物馆采取的主流做法。


技术实现要素：

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要解决的技术问题
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为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于古代壁画复制所用的地仗支 撑体系及制备方法，用于墓葬壁画的复制。
[0009]
技术方案
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一种用于古代壁画复制所用的地仗支撑体系，包括支撑板、支撑板上设有草泥层 和石灰层；其特征在于所述支撑板为航空材料轻质蜂窝铝板，铝板设有成错位状的钻 孔；所述草泥层为混合土、麦草和3％的ac33的混合物，其中：混合土与麦草的质量 比为100︰3，与ac33的比例为25g︰7ml；所述石灰层为石灰膏中加入50％的ac33， 比例为36g︰1ml；所述混合土为1︰1的沙土和黄土。
[0011]
向石灰膏中加入沙土以调和颜色，质量比为16︰1。
[0012]
所述支撑板的厚度1.5～2.0cm，草泥层的厚度0.5～1cm，石灰层的厚度0.2～0.5cm。
[0013]
一种制备所述用于古代壁画复制所用的地仗支撑体系的方法，其特征在于步骤如 下：
[0014]
步骤1：选择厚度1.5～2.0cm的蜂窝铝板作为支撑层，采用打磨机打毛支撑体表面， 并在表面间隔钻孔，两排钻孔成错位状；
[0015]
步骤2、草泥层材料准备：
[0016]
①
麦草处理：选择经过碾压的麦草，除去杂质、发霉和破损的麦草，将其裁剪成 2.5～3cm长，浸泡在蒸馏水中，每8h换水一次，换3～4次，除去麦草发黄颜色，将麦 草晾干；
[0017]
②
混合土处理：选择粘性好的黄土，用孔径为0.6mm筛子过筛的细沙土，将两种 泥土分别加水搅拌均匀后，沉淀4-6h直至上层液体清澈，倒出上层液体，再次加水搅 拌，重复上述操作，然后将两种泥土晾干后再次过筛；将黄土和沙土按照质量比1:1 进行搅拌混合；
[0018]
步骤3、制作草泥层：将混合土，以100:3质量比加入处理好的麦草，搅拌均匀； 再向其中加入3％的ac33，混合土和3％ac33比例为25g︰7ml，充分搅拌，直到麦 草和泥土充分混合后，用保鲜膜覆盖，使麦草泥醒发24h；用美术刮刀将醒发好的麦 草泥涂抹到处理过的蜂窝铝板上，厚度0.5～1cm，用刮刀压实，收平表面，放在阴凉 处干燥；
[0019]
步骤4、石灰层制作：剔除熟石灰膏中杂质，加入50％的ac33，石灰膏与ac33 比例为36g︰1ml，在八分干的草泥层上先刷一层50％的ac33，然后用刮刀涂抹调制 好的石灰膏，厚度0.2～0.5cm，压实收平，阴干，完成用于古代壁画复制所用的地仗支 撑体系制作。
[0020]
所述步骤1的钻孔间隔为20cm，孔径为7mm。
[0021]
所述黄土为地表30cm以下的粘性好的黄土。
[0022]
所述白灰层采用泡制熟化6个月以上的熟石灰膏。
[0023]
为了颜色更加贴近墓葬壁画，向石灰膏中加入沙土以调和颜色，质量比为16︰1。
[0024]
有益效果
[0025]
本发明提出的一种用于古代壁画复制所用的地仗支撑体系及制备方法，将航空材 料轻质蜂窝铝板加工后用做支撑背板，在其上涂抹麦草泥，其中混合土与麦草比例为 100:3，混合土与3％ac33比例为25g:7ml，混合土中黄土和沙土比例为1:1。在麦草 泥八分干的时候在其表面涂抹一层处理过的石灰膏层，带石灰膏层缓慢干燥后，即完 成了制作。本制作方法源于古代传统壁画制作方法，但又对其进行了改造，明确了各 层材质的具体配比和制作方法。本方法制作的壁画地仗层，材料与外观与真实壁画高 度相似，可用于壁画临摹
复制，也可用于壁画三维激光打印，能高度还原真实壁画， 满足博物馆展览等需求。
[0026]
用本方法制作的壁画地仗层，可用于壁画的原真复原，满足了大众的参观需求， 同时也可用于壁画艺术品制作，既美观又搬运方便，陈设简单，图6为用本方法制作 的古代墓葬壁画支撑体系示意图。本方法制作的材料易得，耐久性好，不变形，外观 与原真壁画一致。此外，本方法是在传统工艺基础上上改良而来，对古代传统工艺的 传承和宣传具有积极作用。
[0027]
本方法选择的地仗材料选择、配置方法都经过实验，极大的提高了地仗层抗收缩 性和稳定性，地仗层的制作材料易得、耐久性好、不变形，支撑的蜂窝铝板具有极好 的支撑性、稳定性、质轻易于运输，故而用本方法制作的地仗支撑体系，外观与原真 壁画一致，可以满足壁画的原真复原需求，可用于长期展览，满足了大众的参观需求。
[0028]
本方法制作的壁画地仗支撑体系，表面平整、结构稳定，可以满足3d打印壁画于 支撑体系上要求，让从古代壁画采集到的高精度数据合理发挥功能；同时本地仗体系 也可用于壁画艺术品制作，既美观又搬运方便，陈设简单。图6为用本方法制作的古 代墓葬壁画支撑体系示意图。
[0029]
此外，本方法是在传统工艺基础上改良而来，是对古代科学的有效传承和利用， 对古代传统工艺的科学化以及宣传具有积极作用，可以提升我国人民的文化自信。
附图说明
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图1：蜂窝铝板处理
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图2：麦草处理
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图3：淘洗过的泥土a.黄土，b陕北沙土
[0033]
图4：麦草泥醒发
[0034]
图5：熟化好的石灰膏
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图6：壁画设计效果图
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图7：草泥层配比实验a放置一周，b放置半年，c放置4h，d放置一个月
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图8：白灰层比对实验
具体实施方式
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现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
[0039]
本发明提供一种用于古代壁画复制所用的地仗支撑体系的制作方法。主要包括支 撑板加工与处理，草泥层制作，白灰层制作，共3层材料的制作。经过多种配比筛选 实验和性能测试，确定了草泥层中泥土和麦草以及ac33溶液配比，石灰膏和ac33 以及调色沙土的配比。制作步骤如下：
[0040]
步骤1：支撑体选择与制作
[0041]
依据制作壁画大小，选择厚度1.5～2.0cm的蜂窝铝板作为支撑层。用打磨机打毛 支撑体表面，并在表面间隔20cm钻孔，孔径为7mm，两排钻孔成错位状(见图1)。
[0042]
步骤2：草泥层材料准备
[0043]
①
麦草处理：选择经过碾压的麦草，除去杂质、发霉和破损的麦草，将其裁剪成 2.5～3cm长，浸泡在蒸馏水中，每8h换水一次，换3～4次，除去麦草发黄颜色，将麦 草晾干
后待用(见图2)。
[0044]
②
泥土处理：选择地表30cm以下的粘性好的黄土(图3a)，以及陕北地区细沙土 (图3b)，各自晾干后，用孔径为0.6mm(30目)筛子过筛，将两种泥土分别加水搅 拌均匀后，沉淀4-6h直至上层液体清澈，倒出上层液体，再次加水搅拌，重复上述操 作，然后将两种泥土晾干后再次过筛。将黄土和沙土按照质量比1:1进行搅拌混合。
[0045]
步骤3制作草泥层
[0046]
将过筛混合好的泥土，以100:3质量比加入处理好的麦草，搅拌均匀。再向其中 加入3％ac33(市售)，混合土和3％ac33比例为25g：7ml，充分搅拌，直到麦草和 泥土充分混合后，用保鲜膜覆盖，使麦草泥醒发24h(见图4)。用美术刮刀将醒发好 的麦草泥涂抹到处理过的蜂窝铝板上，厚度0.5～1cm，用刮刀压实，收平表面，放在 阴凉处等待干燥。
[0047]
步骤4石灰层制作
[0048]
选择泡制熟化6个月以上的熟石灰膏作为白灰层材料(见图5)，剔除其中杂质。 向石灰膏中加入50％的ac33，石灰膏与ac33比例为36g：1ml，为了颜色更加贴近 墓葬壁画，向石灰膏中加入沙土以调和颜色，质量比为16:1。在八分干的草泥层上先 刷一层50％的ac33，然后用刮刀涂抹调制好的石灰膏，厚度0.2～0.5cm，压实，用水 平仪帮助收平，确保表层平整。将上述制作好的板子放平，阴干，即完成了制作。
[0049]
具体实施方式：
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实施例一
[0051]
按照步骤1处理蜂窝铝板，按照步骤2处麦草和泥土，分别选择沙土和黄土以1： 1，1：2，1：3的配比混合泥土，以质量比为100:3比例加入处理好的麦草，按照比例 25g：7ml的土和3％ac33(市售)比例，制作麦草泥层，醒发24h，按照步骤3制作 草泥层。等麦草泥层阴干到8成时，向其上涂刷50％ac33，按照步骤4制作白灰层。
[0052]
观察测试结果：比例1：1的混合麦草泥阴干后，基本未见开裂(图7中2#)，比 例为1：3混合麦草开裂最为严重，甚至有部分脱落，硬度测试表明黄土比例增加后， 硬度增加了20％，韧性和孔隙率减小10％。
[0053]
实施例二
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按照步骤1处理蜂窝铝板，按照步骤2处麦草和泥土，选择1：1的黄土和沙土的 进行混合，以质量比为100:3比例加入处理好的麦草，按照比例100g：28ml的土和 3％ac33(市售)比例，制作麦草泥层，醒发24h。按照步骤3制作草泥层。
[0055]
石灰膏与50％ac33(市售)以比例为：72g:1ml,36g：1ml，18g：1ml混合，以 质量比为16:1向石灰膏中加入沙土以调和颜色，等麦草泥层阴干到8成时，向其上涂 刷50％ac33，然后涂抹混合好的白灰层，厚度分别为0.25cm和0.5cm。
[0056]
观察测试结果：观察结果见图8，图中2#样品效果最好，薄、厚样品均未见开裂 和反光，其石灰膏与50％ac33比例为36g：1ml。ac33浓度太小，强度不够，出现 了开裂，层越薄开裂越厉害；ac33浓度太大，出现了表面反光现象，且颜色加深。
[0057]
实施案例三
[0058]
按照步骤1处理蜂窝铝板，按照步骤2处麦草和泥土，选择1：1的黄土和沙土的 进行混合，以质量比为100:3比例加入处理好的麦草，按照比例100g：28ml的土和 3％ac33(市售)比例，制作麦草泥层，醒发24h。按照步骤3制作草泥层。等麦草泥 层阴干到8成时，向其
上涂刷50％ac33，。
[0059]
石灰膏与50％ac33(市售)以比例为36g：1ml混合石灰膏与ac33，以不加沙 土和以质量比为1:10，1:13，1:15，1:16向石灰膏中加入沙土以调和颜色，在八分干 的草泥层上涂抹白灰层。
[0060]
观察测试结果：对比表面干燥后的效果，以盛唐壁画(图8a)表面白灰层颜色 作为标准参考点，利用色度仪分别测试加入不同沙土的白灰层色度，对比其色差，1：13(图8b中4#样块)的效果最好，色差平均值在4.16，肉眼基本不可察。
[0061]
实施例四
[0062]
选择30x40x1.5cm的蜂窝铝板，按照步骤1～4制作壁画地仗层，将制作好的壁画 地仗层放入波长为254nm的紫外灯下(距离5cm)照射7天，再高低温循环老化一周， 裸眼未见样块有明显开裂，硬度测试结果表明强度减弱在5％以内，可以满足保存和 展览需求。