“文物承载灿烂文明、传承历史文化、维系民族精神，是老祖宗留给我们的宝贵遗产，是加强社会主义精神文明建设的深厚滋养”。然而，历经了千百年的风霜，由于自身材质原因及多种环境因素的耦合作用，许多文物早已严重风化，濒临损毁。
近日，上海大学罗宏杰教授、马啸教授担任客座编辑在《中国科学：技术科学》期刊组织出版了首个文物保护科技专题——“Cultural Heritage Conservation”专刊。围绕文物保护领域科学研究前沿，该专刊呈现了国内外学者的一系列最新研究成果，展示了现代科学和技术在文物保护中的关键引领作用。我院青年教师曹颐戬副教授、杜昱民助理教授分别以第一作者发表论文一篇。
曹颐戬副教授联合意大利国家研究委员会Mara Camaiti研究员、意大利威尼斯大学Ilaria Forti客座研究员、意大利修复师Monica Endrizzi、Girogio Forti等以“Enhanced consolidation efficacy and durability of highly porous calcareous building stones enabled by nanosilica-based treatments”（“基于纳米SiO2复合加固工艺的高孔隙率碳酸盐质建筑石材加固研究”）为题发表研究论文一篇。
针对意大利威尼斯Chiesa degli Scalzi教堂正立面修缮对长效加固方案的现实需求，本研究利用高孔隙率生物钙质灰岩模拟高度风化石构件，通过调控纳米SiO2、四乙氧基硅烷、氢氧化钡等材料的使用方式及用量，开发并系统评测了NG、NG+TEOS、NG+TEOS/Silo 70/30、NG+TEOS/Silo 95/5等九种不同加固工艺的加固强度、耐久性及副作用等。研究表明，以贴敷法先后用质量分数为7.5%的纳米SiO2水性分散液和四乙氧基硅烷加固效果最为显著（曹颐戬等，一种基于纳米复合材料的露天砖石质文物加固保护方法，ZL202011075567.7.）。在保护石材样品透气性、表面颜色特征的同时，该加固工艺的整体加固强度、渗透深度及耐老化性能突出；同时，该方法操作简单、原材料成本适中，而且加固后石材表面保持亲水性，不影响后续粘接、灌浆等修复措施。经过在石构件残块、正立面局部和大面积实验的进一步验证后，该技术方案最终被修缮工程采纳并大规模应用，其应用效果受到意大利多家媒体的正面报道。此外，以加固修复为基础的Chiesa degli Scalzi教堂正立面修缮工程荣获第十届Domus国际文物保护修复金奖、意大利第三十五届“Pietro Torta”文物修复银奖等行业奖项。
本研究受到意大利威尼托大区政府、国家自然科学基金以及科技部“一带一路”外国专家交流项目等资助。
石构件加固修复及正立面整体修复效果
杜昱民助理教授联合兰州大学、兰州理工大学岩土质文物保护团队，以“Research progress on the development mechanism and exploratory protection of the scaling off on earthen sites in NW China”（“中国西北地区土遗址片状剥离发育机制及探索性保护研究进展”）为题发表综述论文。
片状剥离是西北地区土遗址发育最为普遍且严重的病害类型，具有由结皮层和疏松层所组成的特殊且复杂的二元结构特征。在风、雨、温度等外部环境以及遗址土体性质的协同作用下，片状剥离病害正在土遗址表面以不断发生结皮→剥离→脱落的演化模式导致遗址往复渐进式的破坏。因此，探究片状剥离发育机理并实施科学有效的保护措施是土遗址保护的关键环节和焦点问题。
论文详细梳理了造成片状剥离二元结构的遗址土建筑材料性质以及诸如水、热、盐、风等耦合作用对片状剥离病害发育演化的影响机制，阐述了西北地区土遗址片状剥离发育程度的量化评估体系，并系统介绍了目前包括化学注浆、电渗注浆以及保护覆盖层应用等片状剥离防治加固手段，同时指出了目前针对片状剥离病害研究方面的热点问题和不足，旨在为西北地区土遗址片状剥离病害的科学防治和工程实践提供理论支撑。
本项工作受到国家自然科学基金以及陕西省两链融合重点专项—文化遗产保护利用重大专项等项目的资助。
土遗址片状剥离发育演化模式
降雨与蒸发过程中片状剥离二元结构水盐迁移活动
文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s11431-022-2343-y、https://link.springer.com/article/10.1007/s11431-022-2272-5。
