聚氨酯泡沫填缝剂在修复潮湿古代墓室壁画空鼓中的应用 【技术领域】
本发明涉及到聚氨酯泡沫填缝剂的用途，尤其涉及到在修复潮湿古代壁画空鼓领域中的用途。
背景技术
空鼓是分布十分广泛的壁画病害之一，指壁画因受某种影响，引起壁画表面鼓起或开裂，严重者由于壁画自身重力的影响，导致壁画脱落。20世纪70～90年代，我国对空鼓壁画的修复加固，一般采用揭取-修复-加固-回贴的方法，或者临时性锚固加固的方法。前者因分块切割对壁画造成较大的损伤，后者因使用较大的锚头，严重遮挡画面，虽然这两种方法对抢救空鼓壁画都起了较好的保护作用，但也暴露出不少问题，而且往往因操作不当而留有后遗症。进入20世纪90年代后期，国际组织合作保护敦煌莫高窟第85窟项目启动，将壁画空鼓病害作为研究的重点内容，并采用壁画灌浆技术进行空鼓病害治理。如敦煌研究院李最雄等在对西藏壁画现状调查分析研究的基础上筛选出以高模数硅酸钾(简称PS)为主剂，粉煤灰和阿嘎土(分白阿嘎和红阿嘎两种)为主要填充料，氟硅酸钠为固化剂的无机灌浆材料，重点解决了西藏、敦煌壁画空鼓病害的保护问题。但至目前，治理壁画空鼓病害技术主要集中在干燥环境中。而对于潮湿环境中的墓室壁画空鼓病害未见相关报导，如陕西乾陵唐墓壁画。敦煌与西藏三大重点文物壁画空鼓病害与唐乾陵墓室壁画空鼓病害情形有本质区别，前者发生空鼓病害的壁画墙体与地仗强度高，后者由于长期处在相对湿度大于90％的环境中，壁画墙体与地仗层潮湿酥软，不能承受重压，空鼓面积大，随时有脱落自毁的危险。众所周知，上述灌浆材料固化后为多孔材料，耐冻融稳定性和抗盐蚀性均较差，而且自身重量大，无疑会增加壁画地仗的承载力，给壁画留下安全隐患，而且灌浆材料固化时间长，固化时常伴有副产物生成，造成壁画的二次污染，环境温度对灌浆效果影响大，必须选择适宜的季节施工，灌浆过程中对于浆液是否灌满仍然采用手敲的方法判断浆液的满实度，势必会对灌浆效果产生一定影响，对于灌浆效果不理想的情况常结合锚固补强，所以只适合在小面积范围使用，对于大面积的壁画空鼓，特别是处于墓室潮湿环境中悬空状态的壁画，使用比重大、固化慢的填充材料会导致其脱落自毁。
在文物保护中，当前迫切需要解决的技术问题是提供一种重量轻、粘接能力强、适应于修复古代壁画空鼓特别适应于古代墓室壁画空鼓病害的修复材料。
聚氨酯泡沫填缝剂是由上海锋泾聚氨酯有限公司生产，具有重量轻、粘接能力强等优点，主要用于填充新建筑及翻新工程中的大孔径不规则接缝部分，还可用于填充窗框、门框与墙体天花板之间的缝隙，起到粘固绝缘防水防裂的作用，但未见资料报道聚氨酯泡沫填缝剂在修复潮湿古代墓室壁画空鼓中的应用。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于克服上述修复古代壁画空鼓所用材料的缺点，为聚氨酯泡沫填缝剂提供一种新的用途。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：聚氨酯泡沫填缝剂在修复潮湿古代墓室壁画空鼓中的应用。
聚氨酯泡沫填缝剂在修复潮湿古代墓室壁画空鼓中的应用，潮湿古代壁画空鼓的相对湿度为55％～100％。
聚氨酯泡沫填缝剂在修复潮湿古代墓室壁画空鼓中的应用，聚氨酯泡沫填缝剂在潮湿古代墓室壁画空鼓中的注入量为壁画空鼓内体积的40％～50％。
采用聚氨酯泡沫填缝剂修复潮湿古代墓室壁画空鼓的步骤如下：
1、在壁画破损裂隙或次要部位，用手术刀切开直径为5mm的圆孔，采用内窥镜对壁画地仗与墙体之间内部状况进行观察，用吸尘器将壁画空鼓内的沙土、破碎地仗残块等杂物清理干净。
2、配制加固剂
将Remmers300与无水乙醇按体积比为1∶4加入到烧杯中搅拌混合均匀，配制成加固剂，Remmers300由德国雷马氏公司生产。
3、用100mL注射器在壁画空鼓内滴注加固剂，对壁画空鼓内的地仗和墙面进行加固，使壁画层和墙体的酥松部位强度增大。
4、加固剂固化后，用海绵包裹在木板外支顶在壁画空鼓部位。
5、在壁画开孔部位插入聚氨酯泡沫填缝剂喷枪，在空鼓内注入聚氨酯泡沫填缝剂，填充量为壁画空鼓内体积的40％～50％。
6、用手术刀切除壁画开口孔处多余的聚氨酯泡沫填缝剂凝固的泡沫体，用与壁画地仗相近的材料修补开孔部位，并补色做旧，保持壁画的完整。
聚氨酯泡沫填缝剂经盐蚀试验、湿热老化试验、冻融循环等环境试验，并经过粘结强度试验、固化后拉伸断裂强度试验、剪切强度试验、透水透气性试验、人工加速老化试验，对陕西省乾陵章怀太子墓壁画空鼓、永泰公主墓主室穹顶壁画空鼓进行修复试用，结果表明，聚氨酯泡沫填缝剂在可溶盐含量高，温度、湿度环境变化的情况下，仍可以使用，粘结强度的最小值为0.004MPa，远远大于1m2壁画的重量，完全满足粘结要求，能有效地解决地下墓室壁画空鼓病害，保护文物。聚氨酯泡沫填缝剂可用于修复潮湿古代墓室壁画空鼓。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以相对湿度为70％采用聚氨酯泡沫填缝剂修复潮湿古代墓室壁画空鼓的使用方法如下：
(1)在壁画破损裂隙或次要部位，用手术刀切开直径为5mm的圆孔，采用内窥镜对壁画地仗与墙体之间内部状况进行观察，用吸尘器将壁画空鼓内的沙土、破碎地仗残块等杂物清理干净。
(2)配制加固剂
将Remmers300与无水乙醇按体积比为1∶4加入到烧杯中搅拌混合均匀，配制成加固剂，Remmers300由德国雷马氏公司生产。
(3)用100mL注射器滴加固剂，对壁画空鼓内的地仗和墙面进行加固，使壁画层和墙体的酥松部位强度增大。
(4)加固剂固化后，用海绵包裹在木板外支顶在壁画空鼓部位。
(5)在壁画开孔部位插入聚氨酯泡沫填缝剂喷枪，在空鼓内注入聚氨酯泡沫填缝剂，填充量为壁画空鼓内体积的45％。
(6)用手术刀切除壁画开口孔处多余的泡沫体，用与壁画地仗相近的材料修补开孔部位，并补色做旧，保持壁画的完整。
实施例2
以相对湿度为55％采用聚氨酯泡沫填缝剂修复潮湿古代墓室壁画空鼓的使用方法如下：
在步骤(5)中，在壁画开孔部位插入聚氨酯泡沫填缝剂喷枪，在空鼓内注入聚氨酯泡沫填缝剂，填充量为壁画空鼓内体积的40％。其它步骤与实施例1相同。
实施例3
以相对湿度为100％采用聚氨酯泡沫填缝剂修复潮湿古代墓室壁画空鼓的使用方法如下：
在步骤(5)中，在壁画开孔部位插入聚氨酯泡沫填缝剂喷枪，在空鼓内注入聚氨酯泡沫填缝剂，填充量为壁画空鼓内体积的50％。其它步骤与实施例1相同。
为了确定聚氨酯泡沫填缝剂在修复潮湿古代墓室壁画空鼓中应用，发明人采用聚氨酯泡沫填缝剂进行了大量的实验室试验和修复潮湿古代墓室壁画空鼓试用，各种试验情况如下：
试验仪器：LRO16A型老化试验箱，由重庆银河试验仪器有限公司生产；TD-6001B型拉力试验机，由江都市腾达试验仪器厂生产；AL-104型电子天平，精密度0.0001g，由梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司生产。
1、测定聚氨酯泡沫填缝剂固化后的密度
试验方法按GB/T 6343《泡沫塑料和橡胶表观密度的测定》进行。在尺寸为400×400×600mm3的木材模框内壁、底部垫以纸，先均匀喷少量水雾，取已在标准试验条件下放置至少24小时的聚氨酯泡沫填缝剂，以1次/秒的速度振摇聚氨酯泡沫填缝剂罐30秒，装上喷枪，先在纸上喷出适量聚氨酯泡沫填缝剂，观察聚氨酯泡沫填缝剂发泡是否正常，然后将喷枪沿模框底部逐行匀速注入聚氨酯泡沫填缝剂，填满模框。注满一层后用喷水壶喷少量水雾，使表面均匀润湿，立刻以与第一层垂直的方向再注第二层聚氨酯泡沫填缝剂，24小时后拆模，再放置48小时，切除外表皮层，分别在泡沫体上、中、下部位各取3块试样，在分析天平上精确称取试样的重量，精确到0.0001g。试验结果见表1。
表1聚氨酯泡沫填缝剂密度测试
编号 体积(mm3) 质量(g) 密度(g/cm3) 平均密度(g/cm3) 1 80×60×15 2.0114 0.028 0.025 2 40×65×15 1.1657 0.029 3 55×50×15 1.0458 0.025 4 80×50×15 1.5301 0.026 5 85×55×15 1.5234 0.022 6 68×60×15 1.5951 0.026 7 73×55×15 1.3290 0.022 8 45×55×15 1.0023 0.023 9 55×48×15 0.9100 0.023
由表1可见，聚氨酯泡沫填缝剂固化后密度为0.025g/cm3，敦煌研究院研制的PS-F灌浆材料密度为1.32g/cm3，密度为聚氨酯泡沫填缝剂的53倍，与无机胶凝材料相比，聚氨酯泡沫填缝剂在起到粘结作用的同时不增加壁画承载负担，适合用于悬空状态下的壁画空鼓填充。
2、透水透气性试验
透水性能测试采用重量法，测试时，在直径为43mm透水杯中注入蒸馏水，透水杯用固化后聚氨酯填缝剂泡沫体封口，边缘用凡士林密封，将封好口的透水杯称重量，放在相对湿度为55％的干燥器中，置干燥器于恒温箱中，温度为20℃，每隔24小时称重一次。水蒸气透过率按式
WVTR=W1-W2T·A]]>
计算，式中WVTR为水蒸气透过率，单位为g/h·m2；W1为透水透汽性能测试前的重量，单位为g；W2为透水透汽性能测试后的重量，单位为g；T为W1和W2之间试验时间，单位为小时，A为聚氨酯泡沫体的试验面积，单位为mm2。
实验结果见表2。
表2聚氨酯泡沫填缝剂的透水透气性
次数0 1 2 3 4 5 6 7透水杯I(g)291.5 291.4 291.3 291.3 291.2 291.1 291.0 291.0透水杯II(g)273.0 272.9 272.9 272.8 272.8 272.7 272.6 272.6透过量杯I(g/h·m2) 2.05杯II(g/h·m2) 1.64平均值 1.85
由表2可见，聚氨酯泡沫填缝剂固化后有一定的透气性，水蒸气透过量为1.85g/h·m2，可将墙体内所含的水分或者粘结材料所含的水分通过硬泡的透气性释放出来，另外，聚氨酯泡沫填缝剂在固化时水可以作为发泡剂使用。
3、聚氨酯泡沫填缝剂固化后拉伸断裂强度试验
将固化后的聚氨酯泡沫填缝剂裁切成150×40×30mm3的长方体试样5个，将试样对称地夹在拉力试验机的上、下夹持器中，开动试验机，以100mm/min的速度加载，记录试样破坏的最大负荷。拉伸强度按公式
σ=PA]]>
计算，式中σ为拉伸强度，单位为MPa；P为试样破坏时的最大载荷，单位为N；A为试样断裂横截面积，单位为mm2。
试验结果见表3。
表3聚氨酯泡沫填缝剂空白试样拉伸强度
样品编号 1 2 3 4 5 平均值 空白(MPa) 0.120 0.086 0.142 0.141 0.105 0.119 伸长率(％) 57 61 51 25 58 50.4
4、盐蚀试验
将固化后的聚氨酯泡沫填缝剂裁切成150×40×30mm3的长方体试样5个，置于重量浓度为5％的氯化钠和硫酸钠混合盐水溶液中，在混合盐溶液中氯化钠与硫酸钠的重量比为4∶1，每隔一天将聚氨酯泡沫填缝剂取出晾干，然后再浸入混合盐水溶液中，进行盐蚀循环试验，30天后取出，用清水将表面冲洗干净，观察其表面颜色变化，是否有裂纹，晾干后将试样置于拉力试验机的上、下夹持器中，作拉伸试验，加载速度为100mm/min，直到试样完全破坏，记录破坏载荷。试验结果见表4。
表4聚氨酯泡沫填缝剂抗盐蚀性能
样品编号 1 2 3 4 5 平均值 保持率 强度(MPa) 0.099 0.122 0.099 0.081 0.107 0.102 85.7％ 伸长率(％) 38 33 33 20 28 30.4 60.3％
由表4可见，聚氨酯泡沫填缝剂固化后经氯化钠和硫酸钠混合盐水溶液浸泡后，颜色无变化，表面无裂纹出现，强度平均下降14.3％，伸长率平均下降39.7％，强度下降幅度变化不大，弹性减小。
5、湿热老化试验
将固化后的聚氨酯泡沫填缝剂裁切成150×40×30mm3的长方体试样5个，放在温度为60℃，相对湿度为95％的试验箱中，试验时间为7天，然后将试样取出恢复到室温，观察试样的颜色变化，并且测试拉伸断裂强度。
测试结果见表5.
表5高温和高湿对聚氨酯泡沫填缝剂性能的影响
样品编号 1 2 3 4 5 平均值 保持率 强度(MPa) 0.088 0.116 0.127 0.122 0.108 0.112 94.2％ 伸长率(％) 96 88 80 88 76 86 170.6％
由表5可见，聚氨酯泡沫填缝剂固化后经高温高湿老化试验，强度平均下降0.8％，伸长率增加70.6％，说明水促使聚氨酯泡沫填缝剂水解反应的发生使拉伸强度下降，下降幅度不大，呈现良好的长期耐湿热性能。
6、冻融循环试验
将固化后的聚氨酯泡沫填缝剂裁切成150×40×30mm3的长方体试样5个，放在湿热老化试验箱中进行冻融循环试验，温度设定为-20℃～20℃，试验时间为7天，取出试样恢复到试验前的状态，观察试样的颜色、尺寸变化，并且测试拉伸断裂强度。
试验结果见表6。
表6冻融循环对聚氨酯泡沫填缝剂性能的影响
样品编号 1 2 3 4 5 平均值 保持率强度(MPa) 0.067 0.093 0.061 0.078 0.091 0.078 65.5％伸长率(％) 42 51 48 47 77 53 105.2％
由表6可见，温度下降导致聚氨酯泡沫填缝剂固化后强度下降较快，说明聚氨酯泡沫填缝剂固化后在低温条件下结合水的作用导致拉伸强度下降，伸长率增大，与空白试样相比仍具有较高的保持率。
7、聚氨酯的粘结强度实验
(1)制作粘结强度试件
按照古代壁画的制作工艺采用麦草泥制成尺寸为200×150×20mm3的泥坯10个，在两块泥坯之间用尺寸为150×20×20mm3的硬木垫块撑起形成空腔，空腔的尺寸为100×90×20mm3，两端用橡胶圈固定，制作泥坯试件5个，将泥坯试件表面的浮土清扫干净，试验前在泥坯试件表面喷水至湿，使其接近聚氨酯填缝剂在墓室中潮湿的使用环境。泥坯试件放在垫有纸的玻璃板上，将聚氨酯泡沫填缝剂注入泥坯试件的空腔内，至空腔的深度2/3处停止，让其自由发泡充满空腔，2小时后用刀片切去多余物料，室温放置7天，拆去垫块制成泥坯粘结强度试件。砖粘结强度试件制作方法与泥坯粘结强度试件的制作方法相同。
(2)试验方法
参照GB/T 6329-1996胶粘剂对接接头拉伸强度的测试方法测试泥坯粘结强度试件和砖粘结强度试件的粘结力。将泥坯粘结强度试件放置在拉力试验机上，用夹具将泥坯粘结强度试件夹紧，夹具的移动速度为100mm/min，取五个泥坯粘结强度试件的测试粘结力，拉伸粘结强度P按公式
P=FS]]>
计算，式中P为拉伸粘结强度，单位为MPa；F为破坏荷载，单位为N；S为试件粘结部分的面积，单位为mm2。
试验结果见表7。
表7泥坯粘结强度试件和砖粘结强度试件的拉伸粘结强度
试件编号 1 2 3 4 5泥坯试件粘结强度(MPa) 0.028 0.031 0.028 0.025 0.014破坏类型 界面 内聚 界面 内聚 界面砖试件粘结强度(MPa) 0.036 0.022 0.038 0.053 0.051破坏类型 混合 界面 混合 混合 混合
注：界面破坏指试验破坏在聚氨酯泡沫填缝剂与基材的粘结界面；内聚破坏指试验破坏在聚氨酯泡沫填缝剂本体；混合破坏指试验部分破坏在聚氨酯泡沫填缝剂本体，部分破坏在粘结面。下同。
由表7可见，聚氨酯泡沫填缝剂对泥坯的最大粘结强度为0.031MPa，与被粘基材是完全内聚破坏，聚氨酯泡沫填缝剂对砖的最大粘结强度是0.053MPa，与被粘基材是混合破坏，说明聚氨酯泡沫填缝剂对砖和泥坯有良好的粘结性。
8、粘结强度的人工加速老化试验
(1)湿热老化试验
将制备好的泥坯粘结强度试件和砖粘结强度试件放在湿热老化试验箱内进行湿热老化试验，温度为60℃，相对湿度为95％，实验时间为30天。
试验结果见表9。
表8湿热老化试验对聚氨酯泡沫填缝剂拉伸粘结强度的影响
试件编号 1 2 3 4 5 泥坯试件粘结强度(MPa) 0.022 0.019 0.019 0.020 0.019破坏类型 界面 界面 界面 界面 界面 砖试件粘结强度(MPa) 0.047 0.008 0.086 0.053 0.043破坏类型 混合 界面 混合 混合 混合
从表8可见，泥坯的粘结强度较老化前略有下降，老化因素对砖粘结强度试件基本没有影响，仍具有较强的粘结性能。
(2)冻融老化试验
将制备好的泥坯粘结强度试件和砖粘结强度试件放在湿热老化试验箱内进行高低温周期交变试验，试验低温为-20℃，高温为40℃，实验时间为7天。
试验结果见表9。
表9冻融老化试验对聚氨酯泡沫填缝剂拉伸粘结强度的影响
试件编号 1 2 3 4 5 泥坯试件粘结强度(MPa) 0.009 0.004 0.008 0.016 0.014破坏类型 界面 界面 界面 界面 界面 砖试件粘结强度(MPa) 0.042 0.053 0.016 0.025 0.1007破坏类型 界面 界面 界面 界面 混合
由表9可见，泥坯粘结强度试件和砖粘结强度试件经冻融循环后，没有出现开裂现象，经拉力试验机拉伸后，泥坯粘结强度试件破坏面多发生在界面，说明冻融作用对泥坯自身强度的影响比较明显，但仍具有较强的粘结力。冻融作用对砖粘结强度试件基本无影响。
9、聚氨酯泡沫填缝剂剪切强度试验
(1)制备试件
用比较硬的纸片做成80×60×20mm3的模框，纸片的强度足以支撑基材的重量，把模框放在一块基材的上面，将振摇好的聚氨酯泡沫填缝剂喷在基材上的模框里，喷入量不易超过模框体积的1/2，快速将另一块基材错位搭接，上压重物，2小时后移去重物，切去多余物料，在室温放置7天，制成泥坯剪切强度试件和砖剪切强度试件。
(2)剪切强度试验
参照GB/T 17517-1998胶粘剂压缩剪切强度试验方法测定泥坯剪切强度试件和砖剪切强度试件的剪切强度，将制备好的泥坯剪切强度试件和砖剪切强度试件在置于压缩剪切强度试验用夹持器中，开动试验机对试件施加压力，夹持器加载速度为100mm/min，使试样受剪切力破坏，记录破坏载荷。试件的压缩剪切强度按式
σ=pLa×Lb]]>
计算，式中σ为压缩剪切强度，单位为MPa；p为试件破坏时的最大荷重，单位为N；La为试件胶结部分的长度，单位为m；Lb为试件胶结部分的宽度，单位为m。
计算结果见表10。
表10泥坯剪切强度试件和砖剪切强度试件的剪切强度
试件编号 1 2 3 4 5 泥坯试件剪切强度(MPa) 0.048 0.058 0.056 0.072 0.038破坏类型 内聚 混合 内聚 混合 混合 砖试件剪切强度(MPa) 0.036 0.031 0.036 0.017 0.022破坏类型 内聚 界面 混合 混合 界面
由表10可见，聚氨酯泡沫填缝剂不仅具有较高的剪切强度，而且在剪切破坏过程中，聚氨酯泡沫填缝剂伸长最大为11mm，表现出聚氨酯泡沫填缝剂优良的位移性能和良好的弹性。
10、人工加速老化对聚氨酯泡沫填缝剂剪切强度的影响
(1)湿热老化试验
将制备好的泥坯剪切强度试件和砖剪切强度试件放入湿热老化试验箱中，控制温度为60℃，相对湿度为95％，老化时间为7天。
试验结果见表11。
表11湿热老化试验对聚氨酯泡沫填缝剂剪切强度的影响
试件编号 1 2 3 4 5 泥坯试件剪切强度(MPa) 0.020 0.072 0.017 0.059 0.024破坏类型 界面 混合 混合 内聚 界面 砖试件剪切强度(MPa) 0.045 0.051 0.046 0.009 0.034破坏类型 内聚 内聚 混合 界面 内聚
由表11可见，湿热老化对聚氨酯泡沫填缝剂剪切强度影响不大，与老化前比较基本无变化，聚氨酯泡沫填缝剂在高温高湿环境中具有良好的剪切粘结性能。
(2)冻融老化试验
将泥坯剪切强度试件和砖剪切强度试件放入湿热老化试验箱中进行高低温周期交变试验，试验低温为-20℃，高温为40℃，实验时间为7天。试验结果见表12。
表12冻融老化试验对聚氨酯泡沫填缝剂剪切强度的影响
试件编号 1 2 3 4 5 泥坯试件剪切强度(Mpa) 0.050 0.055 0.049 0.058 0.060破坏类型 内聚 混合 界面 混合 界面 砖试件剪切强度(MPa) 0.127 0.019 0.039 0.005 0.005破坏类型 内聚 界面 混合 界面 界面
由表12可见，冻融老化试验对聚氨酯泡沫填缝剂的剪切粘结性能影响不大，试验结束后，没有发生泥坯剪切强度试件和砖剪切强度试件开裂现象，剪切试验结果说明聚氨酯泡沫填缝剂在低温环境中仍具有良好的剪切粘结性能。
为了验证聚氨酯泡沫填缝剂在修复潮湿古代墓室壁画空鼓中的应用，发明人采用聚氨酯泡沫填缝剂对陕西省乾陵章怀太子墓壁画空鼓、永泰公主墓主室穹顶壁画空鼓进行修复试用，试用情况如下：
1、修复陕西乾陵章怀太子墓壁画空鼓
章怀太子墓最深处距地面7米，墓室内潮湿，相对湿度为100％，墙壁上有霉变部位，顶部有滴水现象，墓后室中穹顶处天象图发生不同程度的空鼓，在空鼓部位壁画地仗层与墙体完全分离，内部填充有杂物，墙体酥松，并有可见可溶盐结晶颗粒。2004年对该墓室的壁画空鼓采用聚氨酯泡沫填缝剂进行修复，工艺步骤如下：
(1)在壁画破损裂隙或次要部位，用手术刀切开直径为5mm的圆孔，采用内窥镜对壁画地仗与墙体之间内部状况进行观察，用吸尘器将壁画空鼓内的沙土、破碎地仗残块等杂物清理干净。
(2)配制加固剂
将Remmers300与无水乙醇按体积比为1∶4加入到烧杯中搅拌混合均匀，配制成加固剂，Remmers300由德国雷马氏公司生产。
(3)用100mL注射器滴加固剂，对壁画空鼓内的地仗和墙面进行加固，使壁画层和墙体的酥松部位强度增大。
(4)加固剂固化后，用海绵包裹在木板外支顶在壁画空鼓部位。
(5)在壁画开孔部位插入聚氨酯泡沫填缝剂喷枪，在空鼓内注入聚氨酯泡沫填缝剂，填充量不超过壁画空鼓内体积的50％。
(6)用手术刀切除壁画开口孔处多余的泡沫体，用与壁画地仗相近的材料修补开孔部位，并补色做旧，保持壁画的完整。
2、修复永泰公主墓主室穹顶壁画空鼓
永泰公主墓的结构是斜坡土洞砖室墓，由墓道、甬道、墓室等组成，全长87.5米、宽3.9米，深16.7米，墓室内潮湿，相对湿度为100％。60年代考古发掘以来，墓中壁画出现了多种病害，霉菌滋生蔓延，风化褪色严重，主室与前墓室出现多处空鼓和地仗酥松现象，2005年对该墓室的壁画空鼓采用聚氨酯泡沫填缝剂进行修复，修复的工艺步骤与修复陕西省乾陵章怀太子墓壁画空鼓的工艺步骤相同。
试验结论：聚氨酯泡沫填缝剂经盐蚀试验、湿热老化试验、冻融循环等环境试验，并经过粘结强度试验、固化后拉伸断裂强度试验、剪切强度试验、透水透气性试验、人工加速老化试验，对陕西省乾陵章怀太子墓壁画空鼓、永泰公主墓主室穹顶壁画空鼓进行修复试用，结果表明，聚氨酯泡沫填缝剂在可溶盐含量高，温度、湿度环境变化的情况下，仍可以使用，粘结强度的最小值为0.004MPa，远远大于1m2壁画的重量，完全满足粘结要求，能有效地治理地下墓室壁画空鼓病害，保护文物。