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    古建筑木结构修复中新型材料的应用分析
    日期:2019-12-09  来源:
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               摘要:我国拥有悠久历史文化,多数经典的建筑也从古流传至今。经典建筑之中,有着我国建筑史中最耀眼财富的大量文化元素。木结构可谓是我国古建筑之中应用最为广泛的结构,然而个别木结构古建筑由于时光流逝的缘故,产生了不同程度的受损情况,如形变、腐蚀等,不但导致古建筑美观遭受影响,同时也有一定安全隐患存在。而要想确保木结构古建筑风光依旧,就必需进行修复,这一过程中涉及使用了新型材料。因此,本文就木结构古建筑修复中新型材料的应用展开研究。

    关键词:木结构;古建筑;新型材料;修复应用

     

    木结构在古建筑建设中,可谓是一种使用最为频繁的结构,其稳定性与使用性能十分优异,故而古代在建造建筑时广泛应用了该结构。然而,因木结构建筑易受侵蚀、出现老化等情况,时间一长就会有不同程度的破损出现。为了保障木结构基本保持原本状态,木结构建筑一旦出现损坏,工作人员需尽快修复,最大限度恢复其原貌。

    1木结构古建筑损坏原因及修复原则

    1.1木结构古建筑损坏原因

    木结构古建筑之所以会由损坏的情况发生,基本源自于自然破坏、人为损坏。人为损坏表示个别游客在游览古建筑时,因个人素质水平偏低或古建筑保护意识欠缺从而损坏了木结构古建筑;自然力破坏则表示处于室外环境的木结构古建筑,长期遭受雨水侵袭或虫蚁啃咬,会由不同程度的破坏产生。而木结构古建筑再这两方面因素的影响下,自然也会有损坏出现[1]。若想恢复古建筑原本样貌,保证其延续与安全性,突出古建筑文化、历史底蕴,就必须科学落实修复工作。

    1.2木结构古建筑修复原则

    木结构古建筑被列为世界文化遗产,在其修复期间首先需要端正态度、尊重文物,并遵循最大程度还原原本样貌的基本原则。当前时代下,有关建筑理念的认识得到了极大的创新,各个建筑都可谓是历史发展过程中建筑发展的有效教程,而木结构古建筑也包含在内,着重突出了古代工匠在建筑领域中的劳动贡献,同时也展现出文化瑰宝。有关技术手段、材料使用等方面,尽管科学基础并不充足,然而我们在修复期间却依旧要将恢复原貌的基本原则秉承。在开展修复与保护工作时,需在确保古建筑原状的前提下进行,避免出现古建筑进一步受损的情况。将可持续发展的战略思想贯彻落实,同时对修复与保护木结构古建筑的工作进行长期规划,将足够的空间预留给后人修复工作的开展,便于应用新型材料。因此,材料的挑选应倾向于不具备破坏性的天然材质,因此在修复木结构古建筑的过程中,新型材料应用方面涉及的要求更严厉。

    2木结构古建筑修复中新型材料的应用

    2.1碳纤维增强材料的应用

    以往在修复时皆是用性质相同的木质材料进行取代的方式,同时辅以繁琐的做旧处理,这样一来古建筑的整体美观性即可得到保障。然而,此类修复方式涉及了较长的工作时间,且完成修复之后的木结构也只有较短的使用寿命。现下,在新型材料技术的应用下有助于修复效果的大幅度提升,而将增强型材料混合至木质结构中,在材料力学特性的运用下有助于木质结构稳定性的提高[2]。所以,将碳纤维增强材料融和木质结构,混合材料具有更高的稳定性。此外,碳纤维增强材料也有着一定的抗腐蚀能力,因此该材料也是常用的木结构古建筑修复材料。

    碳纤维增强材料的使用,通常会在事先形成碳纤维布修复木结构。该过程中,强化修复前需要预处理木结构表面,确保光洁的表面,随后用增强型覆盖。在待修复的木结构表面覆盖碳纤维布时,需要将产生的气泡及时处理,以便材料具有更显著的耐用性、抗腐蚀性。而在修复结束之后,可再将一层保护层涂覆在表面。

    2.2玻璃纤维增强材料的应用

    玻璃纤维增强材料特点几乎与碳纤维增强材料相同,例如较为突出的抗荷载及耐腐蚀性和较高的强度等,因而可应用于木结构古建筑修复中。但是,玻璃纤维增强材料也有一定缺点存在,如在约束矩形截面时,很难最大限度发挥其自身的力学性能,因此有材料浪费的情况存在。同时,将玻璃纤维布粘贴在木结构古建筑表面,也有助于结构力学性能、耐久性的提升,在修复受损木结构的同时加固。

    2.3玄武岩纤维技术的应用

    无机材质玄武岩纤维应用于木结构古建筑修复中,可为古建筑真实性、完整性提供最大限度保障,几乎不会损坏古建筑外观,且极易操作,具有方便裁剪、轻薄的特点,因此在木结构古建筑修复中的应用十分广泛。玄武岩纤维仅需要三部分操作:首先,清洁需要修复的木质结构并平滑处理,避免过于粗糙的表面,同时找平凹凸处;其次,黏贴玄武岩纤维材料,并以受力方向作为参照将气泡朝外挤出;最后,涂抹树脂,有助于延长使用年限。玄武岩纤维在修复的过程中,主要是采取主动与被动加固相结合的方式[3]。主动加固的完成基本是通过在缝隙间浇筑BFS液体,将压力施加在木质修复部位侧面,从而实现加固;被动加固则是针对木质材料修复部位通过连续缠绕从而实现加固,尽管有着一定的加固效果,然而找平难度较大且易有凹槽产生,会对后期恢复原貌的工作构成影响。故而在修复时通常是以主动加固方式为佳。

    2.4化学加固材料的应用

    潮湿环境下,木结构极易腐烂,稳定性不佳。同时,因防洪措施落实不到位的缘故,木结构也会遭受蛀虫侵蚀,此时会有大面积中空出现在木材内部。木结构古建筑由于潮湿出现腐烂时,修复期间首先要求除去腐烂部分,而后通过不饱和聚树脂的填充加固。而遭受蛀虫侵蚀导致修复难度较大的部位,可依托现代化超声波等检测仪器进行加固修复,效果更佳,同时要将防虫处理工作做好。木结构历经化学修复之后,在外形方面基本一致于原结构,同时具有较强的抗腐蚀性,木结构使用寿命也得到延长。

    3结语

    修复木结构古建筑时,通过现代新型材料的应用有助于木结构耐久度、力学性能的提升,同时还能保护原结构。在新型木建筑修复材料如碳纤维增强材料、玻璃纤维增强材料、玄武岩纤维等的运用下,并以实际工程情况未根据合理挑选修复材料,如此一来即可在保障木结构古建筑原状的基础上,提升古建筑的安全性、耐用性。 (刘石明)

    参考文献:

    [1]周勤劳.新材料在古建筑木结构修复工作中的应用[J].科技经济导刊,2019,27(13):57-58.

    [2]陈慧芳.古建筑木结构修复中新型材料的应用[J].建材与装饰,2018,552(43):50-51.

    [3]梁松.浅谈古建筑木结构修复中新型材料的应用[J].四川水泥,2018(2):347-347.

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