浙江水利水電學(xué)院，浙江杭州 310018

中華民族悠長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，誕生了眾多文物古跡。其中，石質(zhì)文物憑借其自身的特性得以長(zhǎng)久流傳下來(lái)。浙江省內(nèi)存在許多歷史悠久的凝灰?guī)r石質(zhì)類(lèi)文物。這些石質(zhì)類(lèi)文物在誕生之初就飽受自然界的侵蝕，特別是現(xiàn)代，隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，工業(yè)區(qū)在城市之中廣泛存在，使得大多數(shù)石質(zhì)文物受到化學(xué)腐蝕，表面斑駁不全，若再不采取適宜有效的保護(hù)措施，將造成無(wú)法彌補(bǔ)的損失。

1 研究前景

本文所述的對(duì)石質(zhì)文物展開(kāi)便捷有效的檢測(cè)以及盡快得出文物的風(fēng)化程度是一個(gè)新的研究領(lǐng)域，隨著文物保護(hù)新型理念的產(chǎn)生和保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，文物保護(hù)研究人員加大了對(duì)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，其中一個(gè)發(fā)展方向就是石質(zhì)類(lèi)文物的風(fēng)化等級(jí)判定。之前，我們由于技術(shù)和保護(hù)意識(shí)薄弱，導(dǎo)致大量石質(zhì)文物付之一炬，令人惋惜。所以發(fā)展新技術(shù)在一定程度下能夠減少文物損耗，更好保護(hù)中華民族文化遺產(chǎn)。

從風(fēng)化原理上來(lái)講，凝灰?guī)r石風(fēng)化是個(gè)及其復(fù)雜多變的過(guò)程，不僅存在物理風(fēng)化，還有生物風(fēng)化，化學(xué)分化。當(dāng)我們采用紅外熱成像儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，開(kāi)始需要詳細(xì)了解探測(cè)的石質(zhì)文物周邊自然環(huán)境情況，諸如空氣成分，濕度、溫度變化、水文地質(zhì)等等；其次我們?cè)倏紤]所使用的儀器對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響比如說(shuō)拍攝角度距離和儀器系統(tǒng)誤差。乃至于操作儀器的人對(duì)儀器使用和對(duì)測(cè)量時(shí)機(jī)的把握的也是影響因素之一。綜上，怎么能綜合分析影響因素，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率是合理選擇修復(fù)方法的首要前提。

2 紅外熱成像儀檢測(cè)影響因素

經(jīng)過(guò)討論分析和一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，我們選擇了儀器精度，拍攝距離，濕度，風(fēng)速，二氧化碳濃度，溫度，主觀行為等作為檢測(cè)正確與否的評(píng)測(cè)依據(jù)。

該凝灰?guī)r石質(zhì)文物紅外熱成像檢測(cè)效果干擾因素分析的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明凝灰?guī)r石質(zhì)文物修復(fù)效果的評(píng)估效果的的綜合效益分析的重要程度為：風(fēng)速 <儀器精度 <二氧化碳濃度 <客觀要求 = 拍攝距離 <濕度 <主觀要求 <溫度。

表一 紅外熱成像檢測(cè)效果干擾因素分析表

3 基于紅外的風(fēng)化評(píng)估模型

本次擬通過(guò)紅外熱成像的圖片采集，分析圖像的內(nèi)部缺陷，粉化脫落以及裂縫處的溫度與周?chē)达L(fēng)化的溫度差來(lái)初步對(duì)檢測(cè)的文物進(jìn)行風(fēng)化等級(jí)的分類(lèi)，擬將凝灰?guī)r石質(zhì)文物的風(fēng)化硬度分成 5 個(gè)等級(jí)。

未風(fēng)化硬度：正常巖石的硬度

微風(fēng)化硬度：僅節(jié)理面有渲染或略有變色，有少量風(fēng)化裂隙

中等風(fēng)化硬度：結(jié)構(gòu)部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物，有風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊。用鎬難挖，干鉆不易鉆進(jìn)

強(qiáng)風(fēng)化硬度：結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體破碎，用鎬可挖，干鉆不易鉆進(jìn)

全風(fēng)化硬度：結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辨認(rèn)，有殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可用鎬挖，干鉆可鉆進(jìn)

搜集數(shù)據(jù)（在同一室溫下）：

表二 在同一室溫下巖石硬度與溫度差關(guān)系表

4 結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)的對(duì)凝灰?guī)r石質(zhì)文物風(fēng)化等級(jí)的測(cè)定相比，我們采用了紅外熱像技術(shù)。紅外熱像技術(shù)是新興的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，它有著非接觸、檢測(cè)精度高、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。但由于紅外檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的起步較晚，相比于其它國(guó)家仍然有許多不足。特別是在凝灰?guī)r石質(zhì)文物檢測(cè)的結(jié)合中應(yīng)用不多。并且使用紅外熱像技術(shù)時(shí)，我們進(jìn)行了前期預(yù)測(cè)，分析了紅外熱象在各種環(huán)境中存在的誤差，進(jìn)行了定量分析，使得當(dāng)前環(huán)境下的數(shù)據(jù)能夠盡量準(zhǔn)確。