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建筑材料研究进展
Frances Gale和Norman R.Weiss
作者研究了过去十年中建筑材料研究的进展，并考虑了二十一世纪必须解决的挑战。
介绍
十年前，Jeanne Marie Teutonico和John Fidler回顾了历史建筑材料科学研究的进展，并为改进未来的研究工作提供了建议。发表在APT公报第三十版的第二版上，他们的文章题为“变革的时间：历史建筑保护用建筑材料研究综述”，评论了需要改进的几个领域，包括科学家和保护专业人员的合作，以及在实验室研究和现场实践之间，同行重新审视出版物，并为研究提供资金。他们的评论旨在激励保护专业人员制定改进建筑材料研究的策略。在我们庆祝APT成立四十周年之际，本文探讨了过去十年中取得的进展，并考虑了从业者如何应对Teutonico和Fidler提出的挑战。除了概述我们的成就外，它还考察了未来改进的领域。
正如“变革的时间”一样，本文是一个有点个人的观点，它并不打算在过去10年中对建筑材料研究进行全面的回顾。取而代之的是，它列举了住宿的例子，解决了一些建筑材料研究中的不足，由Teutonico和Fidler讨论，并考虑我们的方向。本文重点介绍了作者从事保护工作的北美地区所做的工作，并为讨论的许多问题提供了参考。
协作
在过去的40年里，来自不同学科的科学家为历史建筑材料的研究做出了巨大的贡献。富兰克林学院的研究工程师哈罗德·L·海勒和圣母大学地球科学教授埃哈德·M·温克勒是第一批在APT会议上展示他们的研究成果并为APT公告贡献文章的人之一。科学家和保存者之间的成功合作通常被认为是由与工业或大学科学家协商以获得技术援助或有关新技术的深入信息的保护者制定。由于对与保护有关的问题很感兴趣，其中一些科学家（来自工业界或ACA Demia）制定了包括保护问题在内的研究议程，最终对我们的领域做出了重大贡献。尽管重要的是，这些spo-radic相互作用并不总是导致出版物能够促进建筑材料的研究。
在过去的十年中，材料研究协会的会议帮助规范了这些互动。成立于1973年的MRS促进了科学家和保护者之间的思想交流。根据他们的网站，MRS的一个指导原则是“鼓励跨科学影响材料的各个领域的交流和技术信息交流”。这个15000人的组织每年举行两次跨学科研讨会，并在网上和印刷版上发表论文集。在2001年、2004年和2007年举行的艺术和考古学材料问题研讨会上，预告了有关建筑材料研究的论文。
最近，联合王国正式通过了将科学家和保护者联系起来的平行努力，并于2006年由上议院科学技术委员会（House of Lords Science and Technology Com Committee）提出了一项建议，即制定“基于广泛的国家遗产科学战略”。根据这一建议，上议院任命了科学家、考古学家、研究人员和研究人员。观察者和其他文化资源专业人士参加了一个国家遗产科学战略指导小组，并在2009年发布了两份报告，概述了英国范围内的战略。第一份报告介绍了科学在英国遗产管理中的作用，并讨论了如何利用科学来理解过去。
由《技术与保护》杂志组织并在麻省理工学院举办的一系列会议也为科学家和保护专业人士之间的互动提供了机会。2003年，会议的主题是金属和合金，在20世纪用于建筑外观和雕塑。2004年探讨了建筑外部和纪念碑用花岗岩和大理石的相关问题；2006年探讨了历史和当代粘土砖建筑的设计、保护和养护；2008年讨论了现代和历史建筑中的混凝土和铸石，尽管同行审查了技术的进展。没有出版技术和保护会议，会议组织者提供摘要。
2004年，美国国家公园管理局和德克萨斯农工大学遗产保护中心联合主办了一次植被控制和管理会议。受邀的参加者包括建筑师、工程师、保护科学专家、保护者、考古学家、生态学家和工业卫生学家。在工作会议期间，与会者讨论了文化资源问题，并制定了在历史遗址进行测试的准则。由此产生的文件记录了参加培训的各类专业人员之间的对话。
事实上，几十年来，科学家和保护者一直在研究历史资源的生物降解。国际生物降解与生物降解学会（IBBS）成立于1969年，是一个多学科组织，其使命是研究生物降解对建筑材料和历史特性的影响。研究结果在IBBS会议和组织的科学期刊上共享。
除了会议和sym posia，还考虑了正在进行的建筑材料重新搜索程序。从1986年开始，欧洲委员会支持文化遗产研究；资助的工作包括几项多年项目，重点关注历史建筑，包括无障碍性研究，以及建筑石材退化的实验室和现场评估。欧盟委员会研究计划的既定目标是减少“欧洲研究领域的脆弱性，加强国家和区域研究计划的协调”。
欧共体环境研究网站提供了一些建筑材料研究项目的链接，包括意大利大气科学和气候研究所领导的诺亚方舟11。该联盟正在调查气候变化对文化资源的影响。研究团队包括物理学家、化学家、工程师和材料科学家。除了讨论和了解气候变化的影响外，诺亚方舟项目的目标还包括实施政策变化，以确保长期保护文化资源。
在美国，国家酸性降水评估方案是在1990年《清洁空气法》修正案颁布后形成的；其成员包括国家公园管理局（由国家自然资源研究技术和培训中心（NCPTT）和美国地质调查局（BO）代表）。其中代表派了内政部。纳帕的任务是报告在减少空气污染及其对人类健康和自然和文化资源的不利影响方面取得的进展。他们2005年向国会提交的报告指出，文化资源，特别是碳酸盐岩的文化资源，是极易受干湿酸性沉积的影响。尽管napap指出，在减少空气污染水平方面取得了进展，但报告得出结论，需要进一步减少二氧化硫和氮氧化物的排放量。
从1994年开始，NCPTT对napap的贡献以及他们赞助的研究成果有助于制定减少空气污染物的立法。不幸的是，国会在2005年之前取消了支持国家公园管理局参与纳帕的资金。尽管国家公园管理局仍在研究酸性预污染对自然资源的影响，但国家公园管理局不再参与其中。
在北美，促进建筑材料研究的其他努力没有得到很好的协调。过去，国家标准与技术研究所的建筑与消防研究实验室处理了与历史建筑相关的研究，包括开发一个公共建筑历史重要性评级系统。但是，目前没有在其网站上描述有关历史建筑的任何项目。同样，加拿大国家建筑研究委员会研究所的网站也不包括以历史建筑材料为重点的重新搜索。考虑到欧共体协调的建筑材料研究项目的数量，我们在北美的努力当然需要加强。
在他们的“变革时刻”文章中，Teutonico和Fidler评论了同行评议的出版物的匮乏。他们的文章中提到的例外是1995年3月出版的《建筑保护杂志》。由Donhead出版，这本关于历史建筑、纪念碑和地方的国际期刊现在在世界各地拥有广泛的读者群。编辑咨询委员会包括著名的建筑师、工程师和建筑科学家，提交的作品在公布前经过同行评审。
最近几年，几家新的期刊相继发行。Elsevier于2000年出版的《文化遗产杂志》是一本多学科的建筑服务科学技术文章出版物，旨在提高国际知名度。从2007年开始，《国际建筑遗产杂志》是最新出版的一本杂志，该杂志于2000年开始出版《建筑》杂志。由Tay Loramp;Francis Group一年出版四次，其目标是“概述现有的资源，有助于对古代结构状态进行严格和科学的研究，并在该领域呈现最先进的小说研究。”杂志设有国际编辑委员会,来自建筑保护各个领域的专家.
另一个重要的补充是国际历史和艺术作品保护研究所每年出版的《保护中的重新审视》。从2000年开始，这本同行评审的杂志涵盖了各种保护主题，包括建筑材料研究。
值得注意的是，由于严格的同行评审和编辑流程，APT公告在过去十年中继续发布有关建筑材料重新搜索的Excel Lent文章。获奖文章专注于各种建筑材料的研究主题，从赤土的砂浆耐久性和锚定系统到研究历史木材和砖石结构的缓蚀和红外热成像。最近出版的保护技术中包括了其中的几篇文章。
尽管最近的建筑材料研究已经发表在上述期刊上，但一些重要的信息也出现在书籍中。以其19世纪和20世纪建筑文本的再版而闻名，提供了许多关于当前研究的标题，包括理解层和石头腐烂。其他英国酒吧老板出版了重要的会议记录和技术专著，如由原型出版物出版的Chandra L.Reedy的薄型岩石学关于石质和陶瓷文化材料。
在美国，盖蒂保护研究所继续其出版项目，最近提供的产品包括乔治惠勒的烷氧基硅烷和石头的巩固，以及GCF Terra文献评论，这些都可以在线获得。
标准
关于实验室历史建筑材料检验和测试标准方法的发展，美国材料与试验协会继续保持着最大的希望。现有的几种似乎特别适用于历史建筑材料实验室检验的ASTM标准包括E 1610法医涂料分析和比较标准指南、C 1324硬化砂浆检验和分析标准方法和E 2167石材固化剂选择和使用标准指南。 A1610虽然是为鉴证绘画而开发的，但它提供了一种分析性的“方案”，在检查历史建筑绘画时非常有用。C 1324和E 2167是标准的“指南”，而不是试验方法，两者都包括有关历史建筑材料检验和试验的注释。事实上，E 2167包括了一个关于历史保护专家的建议。
ASTM标准由政府、工业界和私营部门的代表组成的技术委员会制定。建筑保护人员目前感兴趣的工作包括起草混凝土、石材和超声波处理小组委员会D01.47《砌体密封件渗透深度标准实施规程》和小组委员会C12.03《砂浆规范》的《历史砌体用重涂和重建砂浆规范》。27一些保护者不愿意参加美国材料试验协会，因为每两年参加一次会议的费用很高。其他一些代表对制定标准草案并在小组委员会、委员会和正式成员级别获得批准所需的时间表示关切。对于建筑保护界来说，参与几个制定历史建筑标准的ASTM技术委员会是至关重要的。
另一个制定建筑材料检验和测试指南的组织是国际实验室和建筑材料、系统和结构专家联合会（RILEM）。Rilem技术委员会203-RHM制定了历史砖石的修补砂浆指南，技术委员会216 Sam发布了历史砖石结构的非结构性评估策略。但是，随着Rilem II.4吸水管试验的超越，Rilem标准试验程序似乎还没有出现广泛应用于北美。
实验室和现场测试
在《变革时刻》中，Teutonico和Fidler评论了实验室研究和现场测试之间缺乏联系。不言而喻，在实验室的受控环境中，如果在现场测试相同的处理方法，就不必取得积极的结果。造成这种脱节的一个原因是，在实验室里熟练的研究科学家和技术人员通常很少有实地工作的经验。评价保护措施的综合研究方案必须包括现场试验和实验室评价，并在缩小实验室与现场的差距方面取得了一些进展。
一个连接实验室和现场测试的项目的一个例子是大理石和石灰石的测试和评估（团队），这是欧盟框架项目中的一个研究项目，旨在促进竞争和可持续发展。该项目从2000年到2005年，重点是了解历史上大理石覆层的变形。建筑物和发展监测和维修策略。这项工作由瑞典科学技术研究所协调，由来自八个欧盟国家的科学家和工业伙伴完成。工作计划包括现场评估和监测以及与案例研究建筑评估相关的实验室测试。团队网站包括年度进度报告、最终报告、实验室和现场测试结果以及优秀的文献回顾。
欧盟的另一个项目重点是历史悠久的砖石结构的脱盐技术。2004年，通过欧洲文化遗产保护委员会环境研究计划，开始了一个评估历史砖石的脱盐砂浆和药膏的项目。除了评估除盐材料和技术外，研究还包括研究水分和盐通过多孔砌体基底的移动以及环境条件影响过程的方式。这个多年项目的研究伙伴包括几个大学和盖蒂保护研究所。
蒂保护研究所的野外项目计划始于20世纪80年代，包括了世界各地的历史遗迹项目。GCI野外项目是跨学科的，通常由博物馆保护、考古学、科学和建筑保护专家组成团队。建筑材料项目多种多样，从泥土建筑到马赛克。最近的一个项目是为保护建筑表面而开发和测试注入灌浆。这项工作涉及保护人员和科学家在执行和解释实验室和现场调查时的合作。
GCI建筑涂料研究项目是将这两个研究领域结合起来的众多项目之一。为了更好地理解传统建筑饰面和普通建筑饰面之间的视觉差异，该项目涉及开发一种方法来测量几种照明条件下的颜色差异。由于颜色感知和测量依赖于环境光，因此本项目提供了一个比较实验室和现场测试结果的绝佳机会。
建筑局和土耳其人保护公司有时在研究预算中有资金的情况下为促进保护项目进行了实验室和实地测试。一些项目的结果已经发表在Apt Bul-Letin上，两个例子是2005年纽约市华盛顿广场拱门的文章，其中包括实验室和现场测试的结果，以及2004年关于纳什维尔帕台农神庙的文章，其中描述了复制约翰·J·厄尔利装饰的实验室和现场测试。混
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