1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業古建筑木結構修復加固技術分析與展望作者：王霓來源：磚瓦世界下半月2019年第01期摘; ;要：中國木結構建筑歷史悠久、類型多樣、體系完整，在世界建筑中獨樹一幟，代表了中國輝煌的物質和精神文明，具有極高的歷史、科技和藝術價值。木材作為生物材料，在長時間自然環境及人為因素作用下，易產生變形、裂縫、腐蝕，影響建筑結構安全，造成建筑價值信息丟失。 因此，需要對古代木結構建筑進行不斷修復加固.我國對于木結構保護修復加固的科學研究起步較晚，大量保護工作仍以傳統修繕方法為主，不完全符

2、合相關保護原則， 亟待對木結構修復加固技術進行系統梳理，分析技術現狀問題，結合遺產保護的理念和現代技術發展，進一步探究其未來發展趨勢，以推動木結構修繕技術的發展完善.關鍵詞：古建筑、木結構修復、;加固技術、分析與展望一、古建筑木結構基本特點和保護原則中國古代建筑以木構架為主，在木柱上加設梁枋，梁枋上鋪設屋頂，屋頂重量經梁枋、柱子傳遞至地面， 柱子、梁、枋等構件之間通過榫卯連接，構成富有彈性的框架結構。 按照構造特點，建筑構架可分為抬梁式、穿斗式和井干式，按照構件類型，建筑構件可分為大木作（柱、梁、枋、斗拱等）和小木作（門、窗、隔斷、欄桿）. 建筑構架和構件主要以木材為原料，木材具有良好的抗壓和

3、抗彎能力，同時也存在逐漸變大、彈性模量低、易老化、易朽壞等問題，由此導致木構件的各種損壞，需要持續地加固維修。由于古建筑是中國建筑遺產的重要組成部分，針對其木結構的修復加固也必須遵循遺產保護的原則。 建筑遺產保護的核心原則是真實性、完整性. 真實性要求在修繕過程中，保護好建筑的原材料、工藝、設計和它所反映的歷史、文化等相關信息。 完整性要求對遺產價值、價值載體及其環境等各要素進行完整保護。 由核心原則還衍生出一系列的派生原則，如最小干預、可逆性、可識別性等。最小干預要求對建筑的修繕，保持在必要部分、減少到最低限度。 可逆性要求修繕所采取的任何措施都是臨時的，后期需要時可以隨時去除。 可識別性是

4、指為修繕所添加的任何構件和材料，都要具有可識別性。 根據現代建筑遺產保護要求，這些原則是建筑遺產在保護過程中所必須遵循的，但當前中國古建筑木結構的修繕方法與上述原則并不完全相符，有待進一步完善。二、探析古建筑木結構修復中新型材料的應用中型或者大型木結構古建筑進行修復時，修復人員在修復過程中不會大量且大范圍的使用同種木質材料來進行修復，而是采用局部修復的方法對木質結構進行修復，從而增強木質結構的受力性能。同時，在實際木結構古建筑修復過程中，越來越多的使用新型材料來進行木結構古建筑的修復。除此之外，將新型修復材料應用到古建筑木結構的修復工作中，除了可以將古建筑木結構的原本樣貌進行保留外，還可以大幅

5、度的提升木結構的受力性能，有效提升古建筑的安全性。目前，主要在古建筑木結構修復中的新型材料有很多種，例如，碳纖維增強材料、玻璃纖維增強材料等等，同時本文也將就集中新型材料在古建筑木結構中的修復應用情況進行重點分析。（一）碳纖維增強材料（CFRP）在古建筑木結構修復中的應用在古建筑中，由于受限于當時施工技術水平，其中的結構主要采用木質材料搭建而成，但是對于木結構來講，由于存在其本身屬性的制約，例如，存在相對較低的彈性模量，同時也極易出現形變等，并且隨著古建筑存續時間的延長，相應的病害情況也會就此出現，影響古建筑的存續。因此，在對古建筑木結構進行修復時，可將木質材料與復合高強材料進行結合，從而形成

6、具有高承載性的木質材料，進而有助于實現提升木結構荷載能力的目的。對于碳纖維增強材料（CFRP）來講，如果將其與普通材料相比，碳纖維增強材料在抗拉強度、膨脹系數、延伸率以及模量等方面均體現出較強的優勢。同時，碳纖維增強材料同樣存在非常優良的力學性能，若將其與普通鋼材相對比，前者的強度要遠大于鋼材，有的甚至超出約 30 多倍，并且在具有高強度的同時，其重量也相對較輕，所以將其用在古建筑木結構的修復過程中，可以有效的降低自重，從而有助于古建筑木結構穩定性的提升。此外，作為一種新型材料，抗腐蝕性能突出也是碳纖維增強材料的另一大特點。同時，將木結構與碳纖維增強材料相融合，可以顯著的提升古建筑木結構的載荷

7、性能。所以，在修復古建筑木結構中，修復人員可以對碳纖維增強材料加以應用，有助于古建筑木結構修復質量的提升。在實際應用過程中，碳纖維材料主要以碳纖維布的方式來進行體現，同時，將浸漬膠與碳纖維布予以配套使用，便可成為碳纖維復合材料，在材料老化、結構裂縫處理以及加固等領域進行應用，可以極大的提升修復效果。具體使用步驟為：在修復作業開始前，對需要修復的木結構表面予以全面的清掃，以便基底樹脂可以有效的涂刷上去;將碳纖維布粘貼在修復區域的表面，并用專業設備將布與修復區域表面之間存在的氣泡擠出，同時予以壓實;將防護層涂刷在加固修復后的木結構表面中，以增強其今后的耐久程度。（二）玻璃纖維增強材料（GFRP）在

8、古建筑木結構修復中的應用所謂玻璃纖維增強材料（GFRP），其基本特點與前文所述的碳纖維增強材料有著較多相似的地方。例如，玻璃纖維增強材料在抗載荷以及耐腐蝕性等方面均比較突出，同時也有著較高的強度，可在古建筑木結構修復過程中加以應用。然而，對于玻璃纖維增強材料而言，其也有著一定的缺點，例如，在對矩形截面進行約束時，其力學性能難以得到最大限度的發揮，所以會出現材料浪費的情況。同時，在古建筑木結構表面中來粘貼玻璃纖維布，其可以在一定程度上提升結構的耐久性與力學性能，可有效的對受損木結構進行修復，并且可起到一定的加固作用。（三）連續玄武巖纖維（CBF）在古建筑木結構修復中的應用一般來說，可塑性優良，力

9、學性能突出、較強的抗腐蝕性以及良好的剪切性等是連續玄武巖纖維（CBF）的主要特點。所以，作為一種新型的無機纖維材料，將其以玄武巖纖維布的形式應用在古建筑木結構修復環節中，不僅可以提升木結構的力學性能，同時有助于恢復古建筑木結構的外觀結構，并且在操作方面也比較簡便。在修復古建筑木結構過程中，由于玄武巖纖維材料存在較多優點，所以在此領域得到了廣泛應用。對于修復程序來講，其與手機貼膜的工藝流程大致一樣，具體可分為三個環節，即：將古建筑木結構表面予以全面的清理，避免有雜質覆蓋其中;用纖維布將修復區域進行包裹，同時將氣泡用力擠出，防止其它雜質進入;為了保護纖維布表面，用樹脂對纖維布進行涂抹，并且有助于延

10、長纖維布的工作年限。此外，在對木結構應用玄武巖纖維布進行加固時，所用的粘貼方法概述為兩種，即：連續黏貼與分段黏貼，此外，按照側應作用方法的不同，又分為主動加固法與被動加固法。對于主動加固法來講，其指的是在木結構中將纖維布進行套設;被動加固法則指的是在木結構中直接用纖維布進行連續黏貼與纏繞，隨后將 BFS 溶液注入到中間縫隙中，并將壓力從側面進行施加，從而達到加固的目的。（四）化學加固木構件由于木質材料長期處于潮濕環境中，極易出現腐爛的情況，再加上蟲蟻的啃食，導致木結構內部出現中空現象。通常來講，如果出現大面積的腐爛情況，修復人員在進行木結構修復作業時，要先將腐爛部分全部清除，再灌注相應的化學試

11、劑，從而加固木結構。此外，假如木結構因蛀蟲啃食，則無疑會增加修復難度，此時修復人員要利用現代化檢測儀器，例如，通過超聲波來對木結構進行檢測，待確定位置后予以化學加固。同時，木結構通過化學修復作業后，其外觀不會出現較大變化，并且木結構的抗腐蝕性也因此增強，有助于延長木結構的工作年限。三、古建筑木結構常用加固方法（一）化學加固木構件古建筑木結構因為施工材料的性質，長期的潮濕的環境下很容易出現腐爛的情況，或者是因為木質材料內部受到昆蟲的啃食，導致內部空間出現中空的情況。通常情況下，當木質材料出現大面積腐爛的時候，在對木質材料進行加固的時候，需要先除去腐爛的部分，然后選擇使用不飽和聚樹脂等化學劑進行加

12、固;對于因為受到昆蟲啃食而出現的不容易修復的情況，主要是采用超聲波等現代化、精密的檢測儀器進行化學加固。經過化學修復的木質材料從外觀上與原材料差別并不大，但是卻具有較強的抗腐蝕的性能，可以有效地提升古建筑木結構的使用壽命。隨著科學技術的快速發展，在進行木結構加固的過程中，使用化學材料進行加固已經非常常見了，因為化學材料使用相對于方便，已經的得到了廣泛的應用。（二）及時對古建筑進行維修在古建筑中，大部分的施工材料是木質材料，經過長時間的風吹日曬雨淋之后，很容易出現不同程度的破損、變形、腐蝕的情況，并且古建筑自身的承重能力也會受到一定的影響，如果不及時進行修復、加固，就會導致古建筑出現毀損、倒塌的

13、情況，為了有效地保護古建筑，必須加強對古建筑木結構的修復。但是每一個古建筑因為建設的年代不同，風格也就不同，古建筑反應著當時、當地的宗教信仰、風俗習慣、社會的繁榮情況，為此，在進行加固修復的過程中，不能對古建筑的原貌進行更改，不能讓古建筑失去自身的特點。所以，在對古建筑進行加固、修復的時候，不能盲目的進行，應該先了解需要修復古建筑的歷史情況、需要表達的特點、建筑的原有結構，在修復時盡最大的可能將建筑進行還原。在進行修復的過程中還可以使用扒釘進行直接的固定、扁鋼外包并用螺栓固定或者是采用角鋼對節點進行支撐。（三）木結構修復中碳纖維增強材料（CFRP）的應用在對木結構進行修復時，因為木結構的彈性模

14、量不是很高，容易出現變形的缺點，在進行加固時可以使用復合性能較強的材料與木質材料進行有機的結合，產生新的木結構材料，這樣可以有效的保證古建筑的荷載標準。碳纖維增強材料在力學性能上比普通的材料具有較強的抗拉力性能，并且CFRP在模量、膨脹系數、比強度等方面具有一定的優點。碳纖維材料與普通的鋼材料相比具有較強的力學性能，大約比鋼材料高出20-50倍，這樣就會在很大程度上降低木質材料自身重量而產生的結構負荷，有效地提升木結構的穩定性。同時碳纖維材料還具有較強的抗腐蝕性能，將碳纖維增強材料與木質材料進行有機的結合，能夠有效地提升木結構的力學性能，保證木結構的質量，該材料已經被廣泛的應用到古建筑修復的過程中。在碳纖維材料中，碳纖維布是主要的應用形式，碳纖維布與配套的浸漬膠一起使用會形成碳纖維復合材料，這樣可形成具有高性能的碳纖維布片材增強體系，在對木結構進行老化、裂縫修復、木結構加固的工作中具有良好的特點。碳纖維材料施工的主要流程如下：首先，需要對被修復、加固的木材料表面進行清潔，這樣做主要是方便涂刷基底的樹脂，然后再其表面粘上碳纖維布，將其中存在的氣泡擠出，并進行按壓，保證碳纖維布粘貼的密實度。四、結語綜上所述，在對木結構進行加固、修復的時候，必須有效的保證木結構的力學性能，延長木結構的使用壽命，提升木結構的整體質量。在對古建筑木結構進行加固的時候，需要