卡琳·基什纳（Karin Kirchner）

尤塔·查曼奇希（JuttaZallmanzig）

此法有时也被称为Power Strip®检测法，是一种使用胶带的检测法，借鉴了百格法的测试流程。将胶带粘在石质文物表面，然后揭下胶带，根据胶带上附着的颗粒或表皮，测定石材近表面晶粒的聚合力。

若用一个合适的弹簧秤还能测得所需的拉力。弹簧秤必须带有指针，以便检测人员在拉下胶带的最后一刻读出拉力值。弹簧秤的量程最大25 N就足够了，因为根据经验，所有拉力不会超过20 N （20 N拉力作用在20 mm宽的Power Strip®胶带上就为1 N/mm） 。上述方法与DIN 53494中的剥离检测法的标准方法基本一致。由于市面上出售的胶带不适用于矿物类建材，我们使用拜尔斯道夫（Beiersdorf）股份有限公司旗下德莎胶带（Tesa）公司制造的Power Strip®胶带来做天然石材、砖瓦、抹灰砂浆表面的剥离阻力测试。

胶带测试法的操作流程

首先，轻吹表面，但不擦拭，只是清除松动的颗粒；再在表面均匀地粘贴一张批量生产的20 mm×50 mm的Power Strip®胶带。为测得揭下胶带所需拉力大小，要用一个定标过的弹簧秤将胶带从下方拉离石材表面。胶带与弹簧秤之间需接上一个大小合适的夹子，使胶带上受到的拉力分布均匀（图2.2.4.1） 。

胶带测试步骤如下：

·将商用标准Power Strip®胶带有黏性的一面粘贴在建材上并压紧；

·用夹子和弹簧秤均匀地拉动胶带，拉力方向应垂直或平行于石材表面；

·记录最大拉力值， 目测评估Power Strip®胶带黏住的颗粒数量，如有需要保留测试胶带存档。

黏附在Power Strip®胶带上建材物质的多少代表了建材表面风化的程度。为此，可对Power Strip®胶带称重或估计胶带黏力面附着材料颗粒的程度。根据拉力和Power Strip®胶带的宽度可计算出另一个特征值即剥离阻力（见下文）。

对于含大量松动附着颗粒的砂化表面，应在同一位置重复测量，若有需要可多次测量。在被污蚀或生物附生的表面必须进行大量拉力测试，才能掌握石材表面的状况。

图2.2.4.1　实验示范：拉力方向平行于表面

根据测量次数和每次测得的拉力可画出一条强度曲线。直至测试中再没有材料颗粒被剥离——说明此时建材的聚合力超过了Power Strip®胶带的黏力，或者直至拉力大致保持稳定不变时，该位置的这组测量才算结束。

剥离强度W计算

剥离强度W是拉开长为l、宽为b的胶带所需做的功。当拉力方向垂直于表面时，测量原理如图2.2.4.2所示。

图2.2.4.2　剥离阻力测试布置图示

计算公式为：

式中，A=b l ； l=（s2-s1 ）； s为拉动距离，即将Power Strip®胶带从表面拉开所用距离；w的单位为N/mm 。

实践中会有如下假设：

（1）拉力始终沿着胶带被拉起的方向作用，且拉力保持不变，在此假设下：

∫F（s）ds=F（s2-s1）

（2）剥离测试中，分离面的宽度为b，长度为l，则其面积

A=b（s2-s1）

因此，剥离阻力为：

W=F/b

测试记录

测量值宜以表格的形式记录（范例可见表2.2.4.1） ，并同时储存测试后Power Strip®胶带的照片。

表2.2.4.1　记录范例

根据不同表面，每一个检测区域要测试5次，并对测量值进行统计学分析，计算其平均值、最大值、最小值。如果测量值范围和文物条件允许，即测试区域具有可比性，则可根据所有测量结果计算平均值与标准差（表2.2.4.2）。(www.daowen.com)

表2.2.4.2　处理测量结果的常用公式

说明

若待测表面有尘土、污蚀或生物附生，那么剥离测试就会产生问题。外部环境温度也会影响检测结果，应在15 ℃～25℃条件下进行检测。测试也应在干燥表面进行。在结果分析和解释时，需考虑比较石质文化遗产表面的不同保护处理方式。

检测方法的改进

通过借鉴剥离阻力测定方法，斯图加特工业和住房建筑公司（IWB Stuttgart）研究出一种用金属印章测定附着强度的检测方法（Tevesz， 2010）。同时，研究者用不同厂家的双面胶带进行了检测。表2.2.4.3列举了这些胶带的具体参数及其适用性评估。

表2.2.4.3　胶带及其评估（Tevesz， 2010）

注： ＊50 m约为1 700次测量；
＊＊33m约为1 200次测量；
＊＊＊胶带被毁坏（从中间撕裂）；
＊＊＊＊胶带与印章之间的附着强度比胶带与文物表面之间的附着强度小（胶带黏在文物表面，但可轻松去除）。

步骤

·将胶带裁剪为直径19 mm的圆形；

·将胶带块一面粘贴到待测文物表面；

·小心地剥除胶带另一面的保护层；

·将连上电子弹簧秤的金属印章印在胶带上；

·拉紧（已勾住的节点），拔下印章。

测试准备与实施

准备与实施过程可见图2.2.4.3—图2.2.4.6。测试方法的研发说明及经验总结

图2.2.4.3　贴在待测表面的胶带块

图2.2.4.4　印在胶带上的印章

图2.2.4.5　拨下的印章与电子弹簧秤

图2.2.4.6　及时记录测试结果

·若胶带在粘贴时脱落，则无可测强度；

·若胶带虽已粘贴，但在印上印章后，印章与胶带一起脱落，则材料的抗剪强度小于0.0010 MPa；

·若拔下印章时，弹簧秤未测得拉力，则附着强度小于0.0035 MPa；

·若弹簧秤测得拉力，则材料的附着强度大于σM= FM/Ast ， σM的单位为MPa（其中，FM为测得拉力，单位为N； Ast为印章头面积，其值为283.5 mm2） 。

进一步优化的可能性

可制作一个圆柱体，方便剪裁胶带，以提高精确度（附着面均为完美圆形，直径一致）并减少准备时间；还可使用直径较小的挂钩，使得在拉拔强度小于0.02 MPa下实现更精确的测量。此外，亦可另测剥离部分材料的重量。

其他说明和有待解决的问题

与剥离阻力测试相似，该检测结果受气温影响，高于25℃时则不合适检测。对于评估检测结果的可再现性、精确度和偏差的现有经验还太少。同样，与剥离阻力测试相似，当待测文物表面有尘土、污蚀或生物附生时，该检测的实施还存在不少问题。但与剥离阻力测试不同的是，该检测只能用于表面平坦的文物。