秦俑一号坑炭化遗迹的加固
单炜，张康生，刘世勋
临潼始皇陵一号兵马俑坑建成后不久即被火焚烧，现已发掘的五个探方中炭化的木制品痕迹比比皆是，主要有建筑材料遗迹与木车遗迹。这些遗迹刚出土时，由于内含水份没有大量挥发，眉目尚清晰易辨，色泽黑亮。随着时间的推移，由于空气的作用，表面粉化而失去光泽，甚至疏散剥落，形态愈来愈模糊。所以尽快加固保护这些炭化遗迹不仅必要而且是刻不容缓的。
这些遗迹系多孔性炭化物，采取玻璃或透明塑料搭棚罩盖法，并不能隔绝空气；在其内充以惰性气体或减压密封，由于其位于黄土层之上而难以实施，同时还将带来不宜参观的严重弊病。我们经过反复试验，制成了一号和二号文保涂料，进行了较大面积的试验保护，从目前情况看效果是良好的，使用这两种涂料保护的炭化遗迹在其表面形成一层保护膜。这层保护膜，既可以起到粘结剂的作用，又可以起到固定炭化遗迹的效能，使遗迹与空气隔绝，防止风化，并能保护炭化遗迹的外观原貌，这两种文保涂料，制作工艺比较简单，所用药品价格低廉，操作技术简单，不需复杂仪器设备。现将我们选择药品、制剂流程及试验情况介绍如下：
秦俑坑的炭化遗迹系多孔性结构，它们的底层及四周均被黄土所围，因而首先应考虑的便是涂料的渗透性，为此，其分子结构不宜过大，粘度适当降低以利于涂料向纵深渗入，以使遗迹与所依附的黄土成为一体。如涂料粘度太高，向纵深渗透的能力很差，势必会在被保护表面形成一层较厚的膜，这层膜在干燥后还会翘起，造成不良后果。又因为遗迹是在地下固定，其内总是有一定的湿度，他们对非亲水溶剂作稀释剂涂料的渗透性有“抵制”，因此考虑选用水溶性或醇溶性涂料。而水溶性涂料又因为它的浸润性较差，相比之下以醇溶性涂料更为适宜，同时涂料还必须有较好的防潮、防霉、耐氧化，以及形成的保护膜要致密牢固、不易粉化、无色透明、无光泽，成膜过程中常温干燥，时间不宜过长，且要呈中性，不与炭化遗迹发生化学作用。
因此，我们选用了丙烯酸酯类涂料。此类涂料具有优良的耐户外曝晒性，耐紫外光照射，不易分解、粉化、开裂或变黄，能长期保持原有色泽；耐热到170℃，有较好的耐酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等化学药品的粘污及腐蚀性能。有较好的透明度和干燥性能。丙烯酸涂料是优良的中性涂料，其酸碱性可调整成中性或极接近中性，因此，这类涂料对保护炭化物是较为理想的。这类涂料也可以用来保护珍贵的金、银、铜等金属器物。
经过反复试验，最后确定采用醇溶性丙烯酸酯树脂为主要基料，加入一定量的聚乙烯醇缩丁醛以提高粘结性能，从而制成1号和2号文物料护涂料。
1、涂料的配方和生产工艺
制备工艺：将过氧化苯甲酰溶于甲苯中，待完全溶解后，再加入甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁脂配成混合料。取五分之二混合料置反应器中，搅拌升温，在回流状态滴加所余混合料，三小时加完，然后保温回流不断取样测其转化率，当转化率达47.5％以上时，降温结束反应，装桶备用。
制备工艺：将乙醇与甲苯混合均匀，在搅拌的条件下缓慢向混合溶剂中加入醇溶性丙烯酸酯树脂，加完后，充分搅拌均匀，再加入缩丁醛溶液，搅拌均匀后，过滤检验。
(3)检验数据
2、涂料应用情况及效果
在一号坑现已发掘的五个方，面积约500平方米，共有六组车子遗迹，其中三组木车遗迹，仅存黄土堆成的车状轮廓，另三组木车车轮遗迹非常清晰。此外在隔梁的许多部位仍可看到地下建筑焚烧后的木柱残骸，这些遗迹都是我们考证俑坑结构和当时交通工具发展状况的极宝贵的实物资料，特别是T19隔梁角落处发现的棚木、枋木合卯遗迹更具有特殊意义。以上所叙多处遗迹均进行加固保护并取得一定成效。其中主要有二过洞车轮遗迹，七过洞四分之一车轮，九过洞车轮，以及棚木、枋木合卯处，隔梁上多处建筑遗迹和六个车身轮廓，总面积达20平方米。
另有大量成束的箭镞，为使其保持出土时位置以避免移动错位，我们也用1号和2号文物保护涂料将它们固定保护，效果很好，一年多以来遗迹未发生发霉、变色、粉化等异常现象。
虽然这些遗迹形态质地不尽相同，但加固保护施工方法基本相同。现以九过洞车轮的加固保护为例，简述如下：
车轮遗迹直径132厘米，车辋(车牙)周长4145、辋高10、厚3厘米。车轮残存辐条19根，长50厘米。车辋表面有漆皮一层。整个遗迹除炭化部分外，其余均为黄土填塞，就好象被镶嵌在一堆黄土中。加固工作除炭化部份外对周围黄土也一并处理，工作程序：
(1)进行表面洁除，缝隙内灰尘用除尘器吸净。
(2)脱落部分复位，特别是车辋表面漆皮，先用一号文物保护涂料粘上去。
(3)用滴管式工具将1号文保涂料注入，必须集中一处连续进行，面积不宜太大，否则涂层一干就无法继续渗透，滴注到表面即将出现亮光为止。如出现光泽则用乙醇棉球轻揩掉。
(4)用1号文保涂料滴注2天后，即全部干透，再用2号文保涂料滴注。
3、问题讨论
(1)1号和2号文保涂料，用于炭化物、黄土层以及其他多孔性遗迹的加固保护是切实可行的。
(2)分层分步滴注施工法用于文物的涂料保护加固也是可取的。
(3)1号文保涂料渗透性好，易于保持遗迹原貌，但干燥后硬度欠佳。
(4)2号文保涂料粘结能力较好，可提高硬度，但不宜使用过量，否则处理对象表面会出现光泽。
(5)根据这两种涂料的性能，也可用于其他类型文物，如露天石刻、壁画、古建筑等的保护涂料。
(本文原发表于《考古与文物》1982年第6期)
秦俑学研究/秦始皇兵马俑博物馆编．—西安：陕西人民教育出版社，1996.8