CN108480297B - 文物除盐井 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的文物除盐井具备：内部单元和外部单元；所述内部单元包括外壳、位于所述外壳内的盐溶液迁移通道；所述外部单元包括与所述盐溶液迁移通道相连接的结晶箱；所述盐溶液迁移通道、以及所述结晶箱的内部均由具有吸水性能的材质填充。本发明的文物除盐井，降低可溶盐对文物、尤其是大型、不可移动的石质、土遗址和壁画等这类文化遗存所造成的损伤。

Description

文物除盐井
技术领域
本发明属于文化遗产保护领域，涉及一种文物现场保护、用于降低甚至去除文物可溶盐含量的装备，具体地，涉及一种文物除盐井。
背景技术
中华民族数千年灿烂的文明为我们留下了许多令世人瞩目的文物，例如石质、土遗址、壁画等大型、不可移动的珍贵历史文化遗存，它们是人类的宝贵财富，是不可再生的无价文化遗产和历史资源。
这些大型、“不可移动的珍贵历史文物”与土壤中的地下水接触，参与地下水的运动与蒸发，而导致地下水中可溶盐不断向文物内部以及表面迁移，进而导致文物表面可溶盐的过饱和而形成结晶，破坏文物表面的组成结构，使得这些文物在受到可溶盐溶液溶解-结晶的循环往复的变化后发生着不可逆转的损毁病变。这种病变就好像人体所表现出来的皮肤病一样，一般情况下，治疗皮肤病可以选择在表面涂抹相关的治疗药物，一定程度上可以缓解病变所带来的危害，但真正要做到根除病根和完全痊愈，治疗人体内部机能就显得尤为重要。所以，要真正根除可溶盐对文物、尤其是大型、不可移动的石质、土遗址和壁画等这类文化遗存，除了常规的去除文物表面的可溶盐之外，寻找可溶盐的来源，从根源上进行治疗就显得尤为关键。
目前对于文物所含有的可溶盐的去除技术主要包括传统的浸泡煮沸法、纸浆包裹法等。浸泡煮沸法主要针对结构较为致密的小型、可移动文物，尤其是陶瓷质等无机质文物，将整个文物浸泡于加热的去离子水中，通过浸泡煮沸并更换作为浸泡液的去离子水的方法来达到去除该文物内部所含有的可溶盐的目的。而纸浆包裹法主要是利用贴附在文物表面的纸浆的毛细作用，将可溶盐从文物内部转移到表面并结晶以此去除文物内部所含有的可溶盐的方法。这些方法除盐快速，但在浸泡和纸浆包裹的过程中容易对文物造成伤害，在文物所含有的结晶盐的快速溶解过程中容易对文物孔隙、尤其是结构疏松的孔隙内壁产生较大的应力释放，导致在除盐过程中对文物的破坏。
发明内容
鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于文物现场保护、无损降低甚至消除文物含有的可溶盐的文物除盐井，降低可溶盐对文物、尤其是大型、不可移动的石质、土遗址和壁画等这类文化遗存所造成的损伤。
为了解决上述技术问题，本发明提供的除盐井具备：内部单元和外部单元；所述内部单元包括外壳、位于所述外壳内的盐溶液迁移通道；所述外部单元包括与所述盐溶液迁移通道相连接的结晶箱；所述盐溶液迁移通道、以及所述结晶箱的内部均由具有吸水性能的材质填充。
采用本发明的文物除盐井，可以实施用于文物现场保护、降低甚至去除文物可溶盐含量的技术。具体而言，经过地质勘探，在文物遗址四周地下水位差较小的位置打除盐井，除盐井内部单元的外壳用于固定整个除盐井的强度；在除盐井内部单元的盐溶液迁移通道内均匀地放置高吸水性材料；待除盐井中地下水流出，这些含有可溶盐的地下水将通过毛细作用、沿着除盐井内部单元的高吸水性材料上升至除盐井外部单元的盐结晶箱。由于大气环境中的风力、温度等变化，除盐井外部结晶箱以及内部的可溶盐溶液不断结晶析出。
本发明中，所述外壳可选用抗腐蚀、耐老化、高强度的材质。借助于此，可以有效地提高整个除盐井的强度。
优选地，所述外壳可选用陶瓷铸碳纤维材料。
本发明中，所述外壳设有上限水位，所述外壳的上限水位以下的部分形成为多孔结构；所述外壳的上限水位以上的部分形成为非多孔结构。借助于此，外壳在上限水位以下部分的材质中，采用多孔结构，有助于保障源源不断的地下水；在上限水位以上部分的材质中，采用非多孔结构，防止遗址土壤进入除盐井的内部。并且，上限水位位置可以根据文物所在遗址地下水位的变化而变化。
本发明中，所述具有吸水性能的材质为多孔材质。借助于此，可以确保遗址的地下水能够通过毛细作用缓慢上升至除盐井外部结晶箱表面。优选地，所述多孔材质选用高吸水性碳纤维布卷。
本发明中，所述结晶箱的箱体具有多孔的板层结构。在遗址地下水通过除盐井内部高吸水性材质的毛细作用缓慢上升至除盐井外部结晶箱表面时，能够在外界大气风力、温度等条件下，盐溶液不断在箱体表面以及载体表面堆积结晶生长。
优选地，所述结晶箱的箱体选用陶瓷类材质。
本发明中，所述结晶箱可拆卸地连接至所述外壳。借助于此，可以定期卸下清洗，防止盐晶体的大量堆积影响除盐效果，堆积一定含量后清洗或更换新的除盐井外部结晶箱，再次结晶-更换，循环往复。更换下来的除盐井外部结晶箱，采用水溶解的方式将堆积的盐结晶体溶解后晾干、可再次使用。
附图说明
图1为根据本发明一实施形态的用于文物现场保护、文物可溶盐含量降低甚至去除的除盐井分布示意图；
图2 为根据本发明一实施形态的文物除盐井的结构示意图；
符号说明：
1、不可移动文物
2、除盐井
3、除盐井内部单元的外壳
4、除盐井内部单元外壳所在上限水位
5、除盐井内部单元外壳在上限水位以下的部分
6、除盐井内部单元外壳在上限水位以上的部分
7、除盐井内部单元的盐溶液迁移通道
8、除盐井外部单元的结晶箱
9、结晶箱的内部。
具体实施方式
以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
针对现有技术中文物尤其是大型、不可移动文物除盐过程中存在的种种不足之处，本发明提供了一种降低文物可溶盐溶液来源、主要为埋藏遗址水质中可溶盐含量的文物除盐井，主要包括内部单元和外部单元；所述内部单元包括外壳、位于所述外壳内的盐溶液迁移通道；所述外部单元包括与所述盐溶液迁移通道相连接的结晶箱；所述盐溶液迁移通道、以及所述结晶箱的内部均由具有吸水性能的材质填充。
图1为根据本发明一实施形态的用于文物现场保护、文物可溶盐含量降低甚至去除的除盐井分布示意图。如图1所示，除盐井2分布在不可移动文物1遗址四周，处于风大、水位高的位置，便于可溶盐的吸附、快速析出以及结晶。所述除盐井均分布在不可移动文物遗址四周，彼此的紧密程度可根据遗址地形、地质特性等情况决定。
图2 为根据本发明一实施形态的文物除盐井的结构示意图。如图2所示，该文物除盐井2主要包括内部单元和外部单元。其中，内部单元包括外壳3、位于所述外壳3内的盐溶液迁移通道7。外壳3可选用抗腐蚀、耐老化、高强度的材质，可选取陶瓷铸碳纤维材料。
还如图2所示，外壳3可设有上限水位4，外壳在上限水位以下的部分5，采用多孔结构，可有助于保障源源不断的地下水；外壳在上限水位以上的部分6，采用非多孔结构，可防止遗址土壤进入除盐井的内部。并且，外壳3的上限水位4的位置可以根据文物所在遗址地下水位的变化而变化。
此外，所述除盐井内部单元的盐溶液迁移通道7可由具有超强吸水性能的多孔材质填充，可以确保遗址的地下水能够通过毛细作用缓慢上升至除盐井外部结晶箱表面。该多孔材质例如可选取高吸水性碳纤维布卷等。如图2所示，盐溶液迁移通道7可设有多条。各盐溶液迁移通道7例如可形成为管状，在其内填充超强吸水性能的多孔材质。
还如图2所示，所述除盐井外部结晶箱8的箱体，具有板层结构、多孔、表面积大等特性，可选取陶瓷类材质。并且结晶箱箱体内部9，由多层多孔的陶瓷类材质构成，各板材之间由具有超强吸水性能的多孔材质填充，该多孔材质例如可选取高吸水性碳纤维布卷等。
所述的除盐井外部结晶箱8，在遗址地下水通过除盐井内部多孔材质的毛细作用缓慢上升至除盐井外部结晶箱表面时，能够在外界大气风力、温度等条件下，盐溶液不断在箱体表面（即多孔陶瓷类板材）以及载体（即超强吸水性能的多孔材质）表面堆积结晶生长。此外，结晶箱8可与盐溶液迁移通道7机械相连。
所述的除盐井外部结晶箱，可以定期卸下清洗，防止盐晶体的大量堆积影响除盐效果。所述的除盐井各个部分可以卸下更换，也可循环使用，可采用水溶解的方式将堆积的盐结晶体溶解后再次使用。
采用本发明的文物除盐井，具体操作步骤包括：
经过地质勘探，在文物遗址四周地下水位差较小的位置打除盐井，除盐井内部单元的外壳用于固定整个除盐井的强度（在打井后，该除盐井的内部单元位于地下，外部单元露出地面）；
在除盐井内部单元均匀地放置高吸水性材料；
待除盐井中地下水流出，这些含有可溶盐的地下水将通过毛细作用、沿着除盐井内部单元的高吸水性材料上升至除盐井外部盐结晶箱。
由于大气环境中的风力、温度等变化，除盐井外部结晶箱的可溶盐溶液不断结晶析出，堆积一定含量后更换新的除盐井外部结晶箱，再次结晶-更换，循环往复。更换下来的除盐井外部结晶箱，采用水溶解的方式将堆积的盐结晶体溶解后晾干、可再次使用。
本发明的无损技术方法可降低甚至去除与地下水相连通不可移动文物中含有的可溶盐浓度，进而降低可溶盐溶液向文物内部迁徙、在文物表面产生结晶堆积、引起文物表面酥粉、疱疹、粉化等的破坏，该技术方法能够从根源上解决盐溶液结晶-溶解等对文物表面、尤其是大型、不可移动的石质、土遗址和壁画等这类文化遗存所造成的损伤。
产业应用性：
本发明提供的一种降低文物所在的可溶盐溶液来源处的含量、主要为埋藏遗址水质中可溶盐含量的技术方法，通过对于文物本体无损技术能够从根源上解决盐溶液结晶-溶解等对文物表面、尤其是大型、不可移动的石质、土遗址和壁画等这类文化遗存所造成的损伤。实施过程中操作简单、运行可靠。

Claims (8)

1.一种文物除盐井，其特征在于，用于不可移动文物，且分布于不可移动文物的四周，所述文物除盐井具备：位于地下的内部单元和露出地面的外部单元；
所述内部单元包括外壳、位于所述外壳内的盐溶液迁移通道，所述外壳设有上限水位，所述外壳的上限水位以下的部分形成为多孔结构；所述外壳的上限水位以上的部分形成为非多孔结构；
所述外部单元包括与所述盐溶液迁移通道相连接的结晶箱；
所述盐溶液迁移通道、以及所述结晶箱的内部均由具有吸水性能的材质填充；
从而盐溶液不断在所述结晶箱表面及所述结晶箱内部的具有吸水性能的材质表面堆积结晶；
所述结晶箱可拆卸地连接至所述外壳，从而堆积一定含量后可更换新的结晶箱。
2.根据权利要求1所述的文物除盐井，其特征在于，所述外壳选用抗腐蚀、耐老化、高强度的材质。
3.根据权利要求2所述的文物除盐井，其特征在于，所述外壳选用陶瓷铸碳纤维材料。
4.根据权利要求1所述的文物除盐井，其特征在于，所述具有吸水性能的材质为多孔材质。
5.根据权利要求4所述的文物除盐井，其特征在于，所述多孔材质选用高吸水性碳纤维布卷。
6.根据权利要求1所述的文物除盐井，其特征在于，所述结晶箱的箱体具有多孔的板层结构。
7.根据权利要求6所述的文物除盐井，其特征在于，所述结晶箱的箱体选用陶瓷类材质。
8.根据权利要求1所述的文物除盐井，其特征在于，所述结晶箱可拆卸地连接至所述外壳。
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