古建筑木结构的保护方法

古建筑的木质构件和木质文物基本上是由聚合物和低分子材料组成的天然木材。木材的细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。它们占木材总量的90%,而木材中的一种多孔油容易被生物腐蚀和分解。

另一方面,在含水量相对较高的情况下,木质构件容易蛀虫腐烂。一般来说,含水量在30%以上的木材需要5~8年才能干燥至20%以下。在此期间,绝对有必要进行有效的化学保护。

古建筑木结构的保护方法  第1张

木质构件和木质文物本身的保护方法差异很大,保护工作更加复杂和困难。只有研究和掌握其物质的基本性质,才能实现真正的保护。本文重点介绍了古建筑修复保护、木材保存、干燥、木材腐蚀处理和使用方法,针对古建筑保护树种选择困难、木材腐蚀处理质量和木材含水量高,提出建议,为古建筑木结构的保护和维护提供最新信息。

一、木材干燥

木材的干燥包括天然方法和人工方法,不同形式的木材,如成材(板、枋材和原木)的干燥方法又有不同。

(1)成材(板、方)自然干燥保护

成人材料的储存主要是堆放通风堆放、露天或建造空气干燥棚。原木按不同树种、不同规格、等级的板、方形材料分别堆放。堆放时,板与木堆之间留有间隙,以促进通风。当原木含水量过高或储存时间较长时,锯板也需要防霉、防腐、防蛀。如果要手动干燥,也可以在进入窑前一段时间进行天然气干燥,以降低干燥成本。

硼、酚合剂(4%)、多菌灵(2%)或硼酸硼砂(4%)和百菌清(0.2%)联合处理。处理方法可浸泡或喷洒。露天堆放的木堆也应采取防雨措施。

(2)人工干燥大径级原木(材人工干燥

原木的储存期一般为2~3年。如果不采取任何保护措施,原木储存4年以上,基本上已成为外部材料,失去使用价值。原木储存3年以上,内部含水量仍为30~40%或更高。因此,对于古建筑使用的原木,在条件允许的情况下,可以工干燥措施进行一次性投资。

高频加热和微波加热是大型支撑材料,特别是干燥原木的有效方法。高频加热和微波加热属于内部加热,是一种电磁波加热方法。这种加热方法是一种通过内部材料本身加热的处理方法。

古建筑木结构的保护方法  第2张

(3)原木储存期保护

当木材含水量在80%~100%以上时,可以保证木材不会受到木腐菌和害虫的伤害。因此,开发了一种有效的原木保存方法,即湿存。这种方法是将原木直接浸泡在水中或堆放和喷洒,以保持高湿度。在中国南方,有许多方法可以在水池中挖掘原木。20世纪60年代,国外开始有原木堆放和淋湿的方法。

木材含水量低于并保持在20%以下。一般来说,木材可以避免腐烂和蛀虫,但自然界很难有这样的条件。事实上,木材含水量波动在这两种含水量之间,这使得原木的储存非常困难。

古建筑维护材料,特别是柱、支撑材料,主要直接从原木中取出,一般对直径和长度有特殊要求。立木刚刚砍伐,树皮完整,木材含水量高,材料好,但完整的树皮大大降低了木材的干燥速度,加剧了树皮下害虫的危害。剥离树皮可以大大提高木材的干燥速度,降低害虫的危害,但会增加木材开裂、变形和腐烂的风险。

为了调和这种现实矛盾,必须采取一些特殊的保护措施,以减少原木储存期的危害。这些措施总结如下:

①合理堆放:木堆下应有堆放基础,用石头或专用水泥墩作为堆放基础,高度至少距地面30cm。在堆垛和堆垛之间留出一定的空间,以保持合理的通风。在堆垛周个排水沟,以防止积水。

②用防腐浆膏封住端头:原木端头是木腐菌最容易侵入的部位。孢子出生后迅速向内蔓延。一个夏天后,严重的腐烂可以深入木材m!用防腐浆膏封闭端头,既能防止木腐菌的侵入和蔓延,又能减缓原木端头的开裂。

③熏蒸杀虫:原木砍伐后,皮下有大量活虫,随着原木运输带入贮木场内。一些已贮存2年以上的原木树皮脱落后,害虫钻入木材内部继续危害。因此,原木的杀虫处理是必不可少的一环。

熏蒸作业应在储存场进行。当害虫不深入钻孔时,应在露天堆放。简单的方法是直接向木堆喷洒具有熏蒸作用的农药,并用塑料薄膜紧密覆盖,可以起到很好的杀虫作用。

如果害虫深入木材,应考虑使用特殊的熏蒸剂进行处理。方法是用塑料薄膜紧密覆盖木堆,用胶带粘在薄膜接缝处,用土压实脚。将药物引入堆中。熏蒸处理效果与温度密切相关。温度越高,效果越好。一般温度应为15℃以上。

④药剂防护:这是一种整垛的药剂喷淋防护措施。在原木贮存期,材身的腐朽和虫蛀是不可避免的,而且发展很快,因此必须进行防治。一般都是选用药剂在整个木垛上做彻底的喷淋处理。

古建筑木结构的保护方法  第3张

二、木结构防腐

木材防腐是指用一种特殊的化学物质处理木材,杀死各种危害木材的生物或防止其生长的方法。使用的有毒药物被称为木材防腐剂。为了保证效果,木材必须达到一定的吸药量,为了达到吸药量,应根据具体情况采用不同的处理方法是应掌握的基本知识。

(1)木材防腐剂:一般指能保护木材免受细菌、昆虫等生物损伤的化学物质。优良的木材防腐剂一般应满足以下要求:

①能杀死木材上的危害生物(杀菌杀虫);

②能保护木材不受生物损伤(预防);

③药剂渗入木材后不会被水流失,不会在空气中挥发;

④药效持久;

⑤透入性好,能尽可能深入木材;

⑥进入木材后,药剂不影响木材构件的进一步加工(如油漆、油漆、粘贴、粘贴其他装饰材料等);

⑦对人畜无毒或低毒,不造成环境污染。

木材防腐剂一般可分为油、油溶性、水溶性三类,大致列表如下:

水溶性容易被水流失,用于室内不淋雨的部位。一些防腐剂(如CCA、ACQ)进入木材后,反应产生不溶于水的化合物,具有抗流失性。

目前,古建筑修缮现场常用的防腐剂主要是CCA和BBP。CCA处理木材为蓝绿色的固定防腐剂。CCA不溶于水的沉淀在木材的微酸性环境中产生,一般用于机械化作业。现场手工处理影响渗透性,难以达到所需的吸药量。BBP处理可以保持木材的本色,可以反复处理,直到达到所需的吸药量。ACQ目前正在积极推广使用的防腐剂,其特点是处理后木材呈蓝色,可用于非暴露木材构件。实践证明,三种防腐剂均不影响地仗和油饰。

(2)防腐处理方法:一般来说,防腐处理方法分为常压法(或无压法)和压法,列表(表5)简介如下:

有效防腐剂的使用和木材的吸收是保证防腐处理质量的两个必要前提。防腐剂的选择应根据不同的部位和使用目的来确定。吸药量是保证,处理方法和工艺是关键。木材防腐是一门科学,防腐处理必须科学。

微信二维码

微信二维码