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土质文物保护是文化遗产保护中的世界性难题。众所周知，土质文物若是长时间处在室内半封闭或者室外的自然环境中，就会不可避免地受到人为和自然环境因素的影响，导致出现开裂，脱落，表面粉化等严重病害。
汉阳陵出土的“土化铠甲俑”同样面临着酥解、脱落、断裂等严重病害的威胁。近年来，汉景帝阳陵博物院委托陕西师范大学历史文化遗产保护教育部工程研究中心李玉虎团队开展了铠甲俑土层加固，脱落土化服饰层与陶俑粘接修复，断裂服饰层回位粘接修复等科学研究，研制、筛选了适宜的加固保护材料，并形成了加固与回位修复工艺，目前已经修复保护了45件铠甲俑。
45件铠甲俑重现当年雄姿
上世纪九十年代初，为了配合西安咸阳机场专用公路的建设，考古工作者在阳陵帝陵东南区域发现从葬坑24座，出土大量“着衣式陶俑”。“土化铠甲俑”就是其中保存较好的一部分，“他们”本为陶塑躯干，木质胳膊，身穿丝织或麻纺战袍，战袍外再披挂皮革制作的铠甲，双手分别拥盾执戟，雄视前方。陶俑的战袍与铠甲因年代久远均已腐朽，留有铠甲和胳膊的痕迹。
“ 土化铠甲俑所穿戴的是丝质或麻纺战袍，战袍外在披挂有木片或皮革制作的铠甲，根据考古学者对铠甲层断层的分析，其衣着里外至少有三层。土化铠甲则是这些有机质文物腐朽后，土壤颗粒或者矿物质置换有机质文物形成的土质化的文物遗迹，这些遗迹经考古发掘清理后，仍保持着清晰可见的原始形状，对于研究汉代帝陵制度，军事文化信息仍然具有十分重要的作用。”2019年7月12日，著名文物保护专家、陕西师范大学历史文化遗产保护教育部工程研究中心主任李玉虎在接受记者采访时称，经过对汉景帝阳陵博物院收藏的120多例铠甲俑进行详细调研分析，发现主要存在铠甲层破碎开裂、酥粉脱落、彩绘层起甲等病害，这些病害对铠甲俑造成严重破坏。同时，由于铠甲层的脆弱性和不稳定性，剩余部分铠甲俑虽然没有发现明显病害，但其存在较为严重的隐患，随着时间的推移，如果不对其进行预防性保护，可以肯定的是，在不久的将来不可避免地也会出现各种病害。
针对馆藏土化铠甲俑的保存状况，2012年，汉景帝阳陵博物院委托陕西师范大学历史文化遗产保护教育部工程研究中心编制完成了《汉阳陵博物馆馆藏土化铠甲俑修复与保护方案》，并上报国家文物局，国家文物局拨付专款专门用于铠甲俑修复保护的研究性工作。2013年，汉景帝阳陵博物院将“馆藏土化铠甲俑的修复保护项目”委托于陕西师范大学历史文化遗产保护教育部工程研究中心组织实施，协议于2013年10月正式签署，并随之开始实施，项目涉及汉阳陵土化铠甲俑总计45件。
“此次修复采用了我们自主研发的土遗址加固剂，并经过在铠甲土壤上进行适应性试验，调整加固剂组成后，对土化铠甲进行渗透加固处理，以提高其整体强度与渗透性能。”据李玉虎介绍，项目组针对汉阳陵博物馆馆藏土化铠甲俑发生的酥解、脱落、断裂等严重病害，开展了铠甲俑土层加固，脱落土化服饰层与陶俑粘接修复，断裂服饰层回位粘接修复等科学研究，研制、筛选了适宜的加固保护材料，并形成了加固与回位修复工艺。
“建立修复档案是文物保护工作的非常重要的一个部署，一般分为填写文物的相应修复资料，主要包括文物的相关信息，如名称、质地、尺寸、编号等；修复单位的相关信息，如修复人姓名、修复时间等；文物保护单位相关信息，以及对修复前后文物状况的文字记录和影像记录等。最后，再将修复好的铠甲俑放置到专门研制定做的防震保护盒内妥善保存，至此，整个修复工作圆满结束。”李玉虎说。
2016年11月15日，陕西省文物局在汉景帝阳陵博物院组织了“汉阳陵博物馆馆藏土化铠甲俑修复保护项目”结项验收专家论证会。专家组听取了项目组的修复总结汇报，审阅了技术资料，现场考察了修复保护效果，并经过质询和讨论后形成验收意见：该项目依据合同约定，完成了45件铠甲俑的保护修复工作，修复效果良好，同意通过验收。
显微修复让彩绘陶俑找回“颜面”
2019年5月，深圳文博会陕西馆现场。一个以汉阳陵塑衣式彩绘跽坐侍女俑为创意素材的3D西汉美女，身穿美丽的汉服，在幻柜内翩翩舞......
男立俑、女立俑、跽坐侍女俑、舞乐俑......在考古发掘中，汉阳陵出土了大量的塑衣式彩绘陶俑。然而，我们在欣赏这些古代艺术瑰宝的同时，也面临着一个艰巨的挑战，那就是已经出土的彩绘文物的保护与修复。由于彩绘文物在发掘过程中和出土之后，由湿变干，失水导致彩绘层受到极大的破坏，从陶器表面翘起并逐步脱落，极大地影响了文物的美观和艺术价值。因此，采取何种方法修复已脱落的彩绘层，成为一个亟待解决的问题。
“汉代彩绘陶俑胶料彩绘龟裂、起翘、脱落、酥粉现象严重，研究发现这些彩绘陶俑的彩绘层在肉眼可见的宏观脱落之前，存在微米级的裂缝约5～70微米不等，最窄处仅为头发丝的五分之一。正是因为这些微米级裂缝的发育，导致了彩绘层的大面积龟裂与脱落。”针对汉阳陵出土彩绘陶俑面临的脆化、卷曲、酥粉、脱落等现象，李玉虎团队发明了陶质文物胶料彩绘回贴修复剂、酥粉陶质彩绘文物加固剂、陶质文物彩绘层微米级裂缝显微动态监测装置，以及陶质文物彩绘层微米级裂缝显微动态监测装置与修复方法，该修复工艺与方法可以使彩绘层的裂缝完全愈合，杜绝无预兆脱落。“我们研究设计的西汉彩绘兵马俑彩绘层微米级龟裂缝隙显微修复与动态检测技术，可以观察到彩绘层微米级裂缝的准确位置、裂缝尺寸以及开裂角度，修复过程由电脑主机控制选择实时采集图像及过程视频。采用显微修复与动态观测技术对汉阳陵出土的‘塑衣式粉彩恭手跽坐行礼俑’彩绘层微米级裂缝进行了保护性修复，修复后的彩绘层保持稳定，远赴芬兰展出。 ”李玉虎说。
2015年5月13日，“西汉彩绘兵马俑彩绘层微米级龟裂缝隙显微修复与动态检测技术”科技成果鉴定会在西安举行。 鉴定委员专家听取了项目负责人李玉虎关于“西汉彩绘兵马俑彩绘层微米级龟裂缝隙显微修复与动态检测技术”成果的工作汇报，审阅了相关技术资料，考察了文物修复保护现场，一致同意该成果通过鉴定。专家认为项目组通过对西汉彩绘兵马俑彩绘层的研究，发现微米级龟裂缝隙，阐明了彩绘层脱落的直接成因，首次设计了显微修复与动态检测技术，能使微米级龟裂缝回贴愈合，使陶质彩绘濒危病害得到科学治理，在该领域提出了显微修复的创新理念，技术路线科学合理，工艺精细。项目组研制的回贴修复材料和加速老化系统评价方法科学、数据翔实，经十余年自然环境实效考验与跟踪观察，加固效果良好，保持稳定。同时专家委员会认为该成果是陶质彩绘文物保护的重要突破与创新，应用前景广泛，该成果达到国际先进水平。
研发“黑科技”加固材料 助力土遗址保护
汉阳陵帝陵南阙门遗址是目前考古发掘出土时代最早、规模最大的三出阙遗址，为研究中国古代建筑史和陵园制度提供了重要的实物资料。为保护这一珍贵历史文化遗产，经国家文物局批准，2001年陕西省文物局投资在该遗址上修建了保护展示厅，并于2003年5月起对外开放。然而，由于南阙门遗址是土遗址，暴露在外的墙体出现了坍塌、开裂、局部裂缝、酥粉、表面风化、块状剥落、生物破坏、表面污染及水滴侵蚀等诸多病害。
2010年12月，陕西省文物保护研究院编制《汉阳陵帝陵南阙门遗址本体保护工程设计方案》并经国家文物局批复。2013年3月，陕西省文物保护研究院对南阙门遗址本体实施了修复保护。为了减少对遗址造成不必要的损伤，同时也为保证不影响遗址整体外观，机械工程师研究创新设计出了一台无振动、无污染、手动给进钻机，成功地解决土遗址成孔问题；由于遗址受风蚀作用，本体表面干燥、土体含水量低、遗址根部酥粉脱落严重，形成凹槽，导致夯土部分上部呈悬空状，经过对现场夯土的对比，最终选用水性氟硅改性土坯进行支撑与补砌。补砌后，效果良好，使上方悬空状土体得到了可靠支撑和保护。
“土遗址保护是文化遗产保护中的世界性难题，不仅是因为其数量巨大，分布广泛，而且还因为土遗址材质的特殊性，同样成分结构的复杂性，无规则性，不稳定性等都是其难以保护的根本原因。”据李玉虎介绍，在南阙门遗址本体保护工程施工中，项目方通过对近年来土遗址保护所用材料层层筛选，并经过实验室试验和现场实验区测试评估，最终确定选用陕西师范大学历史文化遗产保护教育部工程研究中心研发的水性氟硅化学加固材料，对坍塌裂缝进行灌浆，对酥粉区域渗透、剥落处回贴。实际效果表明，李玉虎团队研发的加固材料不仅透气、透水、透盐，而且具有良好的通透性和深渗透性，在修复土遗址中使用后，不仅保持了遗址原貌，还确保了文物的安全性。
