木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)中新型材料的應(yīng)用分析

摘 要：我國擁有悠久的歷史文化，很多經(jīng)典的古建筑也從古流傳至今。木結(jié)構(gòu)是我國古建筑中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)，然而個別木結(jié)構(gòu)古建筑由于時光流逝的緣故，出現(xiàn)了不同程度的受損情況，如形變、腐蝕等，不但使古建筑的美觀遭受影響，同時也存在一定的安全隱患。而要想使木結(jié)構(gòu)古建筑風(fēng)光依舊，就必須進行修復(fù)。文章就木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)中新型材料的應(yīng)用展開研究。

關(guān)鍵詞：木結(jié)構(gòu);古建筑;新型材料;修復(fù)應(yīng)用

木結(jié)構(gòu)是一種在古建筑中使用最為頻繁的結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性與使用性能十分優(yōu)異。然而，木結(jié)構(gòu)建筑存在易受侵蝕、出現(xiàn)老化等情況，時間一長就會有不同程度的破損出現(xiàn)。為了使木結(jié)構(gòu)古建筑保持良好的狀態(tài)，木結(jié)構(gòu)古建筑一旦出現(xiàn)損壞時，工作人員需盡快修復(fù)，最大限度恢復(fù)其原貌。

1 木結(jié)構(gòu)古建筑損壞原因及修復(fù)原則

1.1 木結(jié)構(gòu)古建筑損壞原因

木結(jié)構(gòu)古建筑之所以會有損壞的情況發(fā)生，基本源自自然破壞和人為損壞。人為損壞是個別游客在游覽古建筑時，因個人素質(zhì)水平偏低或古建筑保護意識欠缺而故意損壞木結(jié)構(gòu)古建筑;自然破壞則是因處于室外環(huán)境的木結(jié)構(gòu)古建筑長期遭受雨水侵襲或蟲蟻啃咬，會有不同程度的損壞。木結(jié)構(gòu)古建筑在這兩方面因素的影響下，自然會有損壞出現(xiàn)[1]。若想恢復(fù)古建筑原本樣貌，保證其延續(xù)與安全性，突出古建筑文化、歷史底蘊，就必須科學(xué)落實修復(fù)工作。

1.2 木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)原則

木結(jié)構(gòu)古建筑作為文化遺產(chǎn)，在其修復(fù)期間首先需要端正態(tài)度、尊重文物，并遵循最大程度還原原本樣貌的基本原則。在開展修復(fù)與保護工作時，需在確保古建筑原狀的前提下進行，避免出現(xiàn)古建筑進一步受損的情況。將可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想貫徹落實，對保護與修復(fù)木結(jié)構(gòu)古建筑的工作進行長期規(guī)劃，切忌改變文物的原有形態(tài)，同時給后人修復(fù)工作的開展預(yù)留足夠的空間，便于應(yīng)用新型材料。因此，材料的挑選應(yīng)傾向于不具備破壞性的天然材質(zhì)，在修復(fù)木結(jié)構(gòu)古建筑的過程中，新型材料應(yīng)用方面涉及的要求更嚴厲。

2 木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)中新型材料的應(yīng)用

引入新型修復(fù)材料，能保障木建筑原貌，且有助于構(gòu)件力學(xué)性能的提升，延長建筑的使用壽命。目前，用于木結(jié)構(gòu)修復(fù)中的幾種新型材料主要有碳纖維增強材料、玻璃纖維增強材料、玄武巖纖維技術(shù)及化學(xué)加固材料等。下面著重分析幾種新型材料的具體運用。

2.1 碳纖維增強材料的應(yīng)用

以往在修復(fù)木結(jié)構(gòu)古建筑時皆是用性質(zhì)相同的木質(zhì)材料進行取代的方式，同時輔以繁瑣的做舊處理，這樣一來古建筑的整體美觀性即可得到保障。然而，此類修復(fù)方式需要較長的工作時間，且完成修復(fù)之后的木結(jié)構(gòu)也只有較短的使用壽命?，F(xiàn)在，新型材料技術(shù)的應(yīng)用有助于修復(fù)效果的大幅度提升，將增強型材料混合至木質(zhì)結(jié)構(gòu)中，在材料力學(xué)特性的運用下，有助于木質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提高[2]。所以，將碳纖維增強材料融合木質(zhì)結(jié)構(gòu)，混合材料具有更高的穩(wěn)定性。此外，碳纖維增強材料也有一定的抗腐蝕能力，所以該材料是常用的木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)材料。

碳纖維增強材料的使用，通常會在事先形成碳纖維布修復(fù)木結(jié)構(gòu)。該過程中，強化修復(fù)前需要預(yù)處理木結(jié)構(gòu)表面，確保光潔的表面，隨后用增強型材料覆蓋。在待修復(fù)的木結(jié)構(gòu)表面覆蓋碳纖維布時，需要將產(chǎn)生的氣泡及時處理，以便材料具有更顯著的耐用性、抗腐蝕性。修復(fù)結(jié)束之后，可再將一層保護層涂覆在表面。

2.2 玻璃纖維增強材料的應(yīng)用

玻璃纖維增強材料特點幾乎與碳纖維增強材料相同，如較為突出的抗荷載及耐腐蝕性和較高的強度等，因而可應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)中。但是，玻璃纖維增強材料也有一定缺點存在，如在約束矩形截面時，很難最大限度發(fā)揮其自身的力學(xué)性能，有材料浪費的情況存在。同時，將玻璃纖維布粘貼在木結(jié)構(gòu)古建筑表面，也有助于結(jié)構(gòu)力學(xué)性能、耐久性的提升，在修復(fù)受損木結(jié)構(gòu)的同時加固。

2.3 玄武巖纖維技術(shù)的應(yīng)用

無機材質(zhì)玄武巖纖維應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)中，可為古建筑真實性、完整性提供最大限度的保障，幾乎不會損壞古建筑外觀，且極易操作，具有方便裁剪、輕薄的特點，所以在木結(jié)構(gòu)古建筑修復(fù)中的應(yīng)用十分廣泛。玄武巖纖維僅需要三部分操作：首先，清潔需要修復(fù)的木質(zhì)結(jié)構(gòu)并平滑處理，避免過于粗糙的表面，同時找平凹凸處;其次，粘貼玄武巖纖維材料，并以受力方向作為參照將氣泡朝外擠出;最后，涂抹樹脂，有助于延長使用年限。玄武巖纖維在修復(fù)的過程中，主要是采取主動與被動加固相結(jié)合的方式[3]。主動加固的完成基本是通過在縫隙間澆筑BFS液體，將壓力施加在木質(zhì)修復(fù)部位側(cè)面，從而實現(xiàn)加固;被動加固則是針對木質(zhì)材料修復(fù)部位通過連續(xù)纏繞從而實現(xiàn)加固，盡管有一定的加固效果，但找平難度較大且易有凹槽產(chǎn)生，會對后期恢復(fù)原貌的工作構(gòu)成影響。因此，在修復(fù)時通常是以主動加固方式為佳。

2.4 化學(xué)加固材料的應(yīng)用

潮濕環(huán)境下，木結(jié)構(gòu)極易腐爛，穩(wěn)定性不佳。同時，因防治措施落實不到位的緣故，木結(jié)構(gòu)也會遭受蛀蟲侵蝕，會有大面積中空出現(xiàn)在木材內(nèi)部。木結(jié)構(gòu)古建筑由于潮濕出現(xiàn)腐爛時，修復(fù)期間首先要求除去腐爛部分，然后通過不飽和聚樹脂的填充加固。而遭受蛀蟲侵蝕導(dǎo)致修復(fù)難度較大的部位，可依托現(xiàn)代化超聲波等檢測儀器進行加固修復(fù)，效果更佳，同時要將防蟲處理工作做好。木結(jié)構(gòu)經(jīng)過化學(xué)修復(fù)之后，在外形方面基本一致于原結(jié)構(gòu)，同時具有較強的抗腐蝕性，木結(jié)構(gòu)使用壽命也得到延長。

3 結(jié)語

修復(fù)木結(jié)構(gòu)古建筑時，現(xiàn)代新型材料的應(yīng)用有助于木結(jié)構(gòu)耐久度、力學(xué)性能的提升，同時還能保護原結(jié)構(gòu)。在新型木建筑修復(fù)材料如碳纖維增強材料、玻璃纖維增強材料、玄武巖纖維等時，要根據(jù)實際工程情況合理挑選修復(fù)材料，才可在保障木結(jié)構(gòu)古建筑原狀的基礎(chǔ)上提升古建筑的安全性、耐用性。

參考文獻

[1]周勤勞.新材料在古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)工作中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2019（13）：51-52.

[2]陳慧芳.古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)中新型材料的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2018（43）：44-45.

[3]梁松.淺談古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)中新型材料的應(yīng)用[J].四川水泥，2018（2）：347-347.

【作者簡介】劉石明（1972—），男，漢族，江西贛縣人，大專，助理館員，從事文物管理工作。