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特尔齐·哈桑·埃罗欧卢之屋(斯特拉托尼凯亚·埃希萨尔聚落)砂浆、抹灰与石材的材料表征

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为何一幢老村屋至今仍然重要

在土耳其西南部,一幢坐落在古城遗迹之上的普通村屋正帮助科学家回答一个出人意料的现代问题:我们如何在不对历史建筑造成隐性损害的情况下进行修复?本研究聚焦于斯特拉托尼凯亚—埃希萨尔聚落中的特尔齐·哈桑·埃罗欧卢之屋,分析了其砂浆、抹灰和石材的微小碎片。通过精确了解这些材料的行为——它们的强度、湿气响应以及原始制作方式——研究人员为设计既能让历史墙体“呼吸”、又能保持稳定与真实感的修复方案提供了切实可行的路线图。

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建在古城之上的小镇

斯特拉托尼凯亚是一座历史悠久的古城,其发展延续自公元前3千年,历经希腊化、罗马、拜占庭、奥斯曼与现代土耳其共和国时期。随着时间推移,农村聚落埃希萨尔村直接在其遗址上发展起来,形成了罕见的多层次景观:古代剧场、奥斯曼浴场与20世纪民居共享同一地面。1961年建成、曾住有四口之家的特尔齐·哈桑·埃罗欧卢之屋及店铺,位于老石铺道路与通往古剧场的路径交汇处。其碎石墙体、木质构件与石灰基饰面反映了长期延续的区域性建造传统,使其成为研究世代间建筑技艺传承的理想个案。

墙体的真实构成

为避免对建筑造成损害,团队仅采集了已自墙体、接缝与表面脱落的碎片。在实验室中,他们采用一系列标准测试来探查材料:通过加热样品记录失重、用酸溶解以分离胶结料与砂、按粒径筛分集料、测定密度与孔隙率、施加受控点荷载以评估强度,并在X射线与电子显微镜下检查石材。结果勾勒出清晰图景:砂浆与抹灰为石灰基,较轻且孔隙率高;石材为致密、富含方解石的石灰岩,吸水率低。这样的组合形成了有意的层次关系:石材提供强度,而砂浆与抹灰作为更柔韧、可呼吸的层次。

材料在湿度与应力下的表现

化学检测显示,多数样品的胶结料富含碳酸钙,有时含有少量能在潮湿条件下促成硬化的反应性成分。由加热试验推导的所谓水硬性指标表明,所有砂浆与抹灰在有湿气存在的情况下至少具有一定的硬化能力。与此同时,物理测量揭示出高孔隙率——通常超过材料体积的三分之一——以及抹灰与砂浆显著的吸水性。这种“开放性”并非缺陷,而是使历史墙体能够吸收与释放湿气,避免内部压力积累与损坏。力学测试证实,这些配比有意弱于其粘结的石块,从而使开裂与位移发生在牺牲性的薄层而非主要结构石块上。

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从石材与砂浆中看到的历史技艺线索

对石料碎片的详细分析表明,建筑主要使用方解石为主的石灰岩,与当地古代采石场所产石料非常相似。一种石料较为纯净且孔隙率略高;另一种更致密,含有少量石英与黏土矿物,使其更为紧实。当团队将其测得数据与附近的奥斯曼浴场、清真寺、民居和古剧场的数据进行比对时,在密度、孔隙率、集料级配与石灰:砂比等方面发现了显著相似性。这表明埃希萨尔早期共和时期的建造者并未突然转向现代水泥技术;相反,他们继续依赖长期在当地气候与土壤条件下被证明有效的石灰配方,并在特定部位偶尔添加新成分或采用混合配方。

对保护历史建筑的启示

对非专业人士而言,关键结论是:修复古墙时“更强”并非总是“更好”。研究显示,特尔齐·哈桑·埃罗欧卢之屋的原始砂浆与抹灰是有意制成的,具有高孔隙性、中等强度与良好透气性,能够与周围石材及该地区的干湿循环相匹配。采用非常硬、致密或防水的修复砂浆——尤其是富含水泥的混合物——可能会困住湿气、产生隐蔽应力并加速原始材料的劣化。通过将详细的实验室数据转化为强度、孔隙率与湿气行为的具体参考值,本研究为文保专业人员配制与现有材料相协调的石灰基修复配方提供了科学依据,从而有助于确保斯特拉托尼凯亚—埃希萨尔在景观、建造技艺与日常生活之间延续数世纪的对话得以延续至未来。

引用: Akbulut, D.E., Varol, R.N. & Dinç-Şengönül, B. Material characterization of mortars plasters and stones in the Terzi Hasan Eroğlu House Stratonikeia Eskihisar settlement. npj Herit. Sci. 14, 224 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02454-2

关键词: 历史砂浆, 石灰基材料, 斯特拉托尼凯亚·埃希萨尔, 遗产保护, 相容的修复砂浆