文物是勤劳、智慧的古代人民在社会生产与实践中传承下来的艺术瑰宝。文物根据地理环境、规模大小可分为可移动文物和不可移动文物。石窟寺是以自然形成的山崖、洞窟为基础,人工开凿、修筑而成的不可移动文物。隋唐时期,佛教在我国广泛传播与发展,陕西省作为当时的政治经济中心和丝绸之路的发源地,开凿修筑了大量的石窟寺,其中数量较多分布在榆林和延安地区。子长钟山石窟作为陕北四大石窟之一,周围修筑了佛塔、寺院,窟中雕刻有大量的石刻、壁画、碑文,具有极高的科学、文化、宗教和艺术价值。由于自然环境与人为因素的影响,子长钟山石窟发生了严重的病害,亟需科学、有效的保护。单一的修复保护材料很难解决组成复杂的文物面临的多种病害问题,因此研究出合适的、有针对性的加固保护材料,是至关重要的。本文围绕以下六个方面开展研究:（1）通过查阅书籍、文献、报告等资料,了解石窟寺的研究背景、石窟壁画的组成结构及材料;总结了子长钟山石窟的气象、地理、水文条件;对常见的国内外加固保护材料进行分类和应用研究,分析各加固保护材料的特点。在子长钟山石窟现场进行调研,发现了石窟中存在粉化脱落、渗水溶蚀、酥粉泛盐、片状起壳、头像缺失等严重的病害。（2）通过能量型X射线荧光光谱仪（EDX）、显微共焦激光拉曼光谱仪（Raman）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱分析仪（IR）等方法分析了子长钟山石窟三号窟样品的颜料层、地仗层、支撑体的主要成分;在子长钟山石窟的酥粉泛盐区采样,揭示了石窟内可溶盐的成分及含量。结合前期调研的结果,进一步分析子长钟山石窟发生病害的物理、化学、生物因素。（3）采用正硅酸乙酯（TEOS）、CB双组分无机微量沉淀加固材料对子长钟山石窟模拟样品进行本体加固实验,利用色差仪、万能材料试验机、无线阻尼抗钻仪、裂缝缺陷综合测试仪、钨灯丝扫描电镜（SEM）等方法对样品的不同加固次数后色差、透气性、透水性、透盐性、抗压强度、阻尼抗钻、非金属弹性波和微观形貌进行测试,结果表明CB双组分加固材料具有渗透性好、提高模拟样品力学强度、保持样品与环境物质交换的特点,可以有效提高砂岩的抗风化能力。（4）将不同浓度的水性氟（FEVE）溶液制成薄膜,分析与测试其吸水率、硬度和热稳定性变化,探究水性氟材料的基本特点。将水性氟溶液用于子长钟山石窟模拟样品显现加固,利用光学接触角测试仪、色差仪、偏光显微镜、拉拔式附着力仪等测试方法对样品显现加固前后的颜色变化、附着力、微观形貌、耐老化腐蚀性能进行研究,结果表明水性氟材料能够显现颜料层颜色、提高颜料的附着力、增强颜料的耐老化性能。（5）针对陕北地区砂石质文物的可溶盐病害问题,提出了一种采用八硼酸钠抑制硫酸钠结晶的方法。通过偏光显微镜、SEM、XRD等分析,研究了梯度浓度的八硼酸钠对硫酸钠结晶的抑制效果,初步探讨了八硼酸钠对硫酸钠的微观作用机理。结果表明八硼酸钠浓度越大,硫酸钠结晶析出量越少。在砂岩质文物表面喷洒八硼酸钠溶液,可以有效抑制可溶盐硫酸钠对文物的侵蚀与破环。（6）在前几章工作的基础上,使用TEOS、CB双组分材料、FEVE和八硼酸钠溶液在子长钟山石窟三号窟中进行现场加固与保护。截止目前的跟踪观察结果,加固区域的岩石与彩绘具有良好的加固效果,能够经受自然环境的考验。八硼酸钠处理的区域,能够很好的抑制可溶盐结晶析出。