古建筑木結(jié)構(gòu)的保護(hù)方法

古建筑的木質(zhì)構(gòu)件和木質(zhì)文物基本上是由聚合物和低分子材料組成的天然木材。木材的細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。它們占木材總量的90%，而木材中的一種多孔油容易被生物腐蝕和分解。

另一方面，在含水量相對較高的情況下，木質(zhì)構(gòu)件容易蛀蟲腐爛。一般來說，含水量在30%以上的木材需要5~8年才能干燥至20%以下。在此期間，絕對有必要進(jìn)行有效的化學(xué)保護(hù)。

木質(zhì)構(gòu)件和木質(zhì)文物本身的保護(hù)方法差異很大，保護(hù)工作更加復(fù)雜和困難。只有研究和掌握其物質(zhì)的基本性質(zhì)，才能實(shí)現(xiàn)真正的保護(hù)。本文重點(diǎn)介紹了古建筑修復(fù)保護(hù)、木材保存、干燥、木材腐蝕處理和使用方法，針對古建筑保護(hù)樹種選擇困難、木材腐蝕處理質(zhì)量和木材含水量高，提出建議，為古建筑木結(jié)構(gòu)的保護(hù)和維護(hù)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)自然干燥保護(hù)

成人材料的儲存主要是堆放通風(fēng)堆放、露天或建造空氣干燥棚。原木按不同樹種、不同規(guī)格、等級的板、方形材料分別堆放。堆放時(shí)，板與木堆之間留有間隙，以促進(jìn)通風(fēng)。當(dāng)原木含水量過高或儲存時(shí)間較長時(shí)，鋸板也需要防霉、防腐、防蛀。如果要手動干燥，也可以在進(jìn)入窯前一段時(shí)間進(jìn)行天然氣干燥，以降低干燥成本。

硼、酚合劑(4%)、多菌靈(2%)或硼酸硼砂(4%)和百菌清(0.2%)聯(lián)合處理。處理方法可浸泡或噴灑。露天堆放的木堆也應(yīng)采取防雨措施。

(2)人工干燥大徑級原木(材人工干燥

原木的儲存期一般為2~3年。如果不采取任何保護(hù)措施，原木儲存4年以上，基本上已成為外部材料，失去使用價(jià)值。原木儲存3年以上，內(nèi)部含水量仍為30~40%或更高。因此，對于古建筑使用的原木，在條件允許的情況下，可以工干燥措施進(jìn)行一次性投資。

高頻加熱和微波加熱是大型支撐材料，特別是干燥原木的有效方法。高頻加熱和微波加熱屬于內(nèi)部加熱，是一種電磁波加熱方法。這種加熱方法是一種通過內(nèi)部材料本身加熱的處理方法。

(3)原木儲存期保護(hù)

當(dāng)木材含水量在80%~100%以上時(shí)，可以保證木材不會受到木腐菌和害蟲的傷害。因此，開發(fā)了一種有效的原木保存方法，即濕存。這種方法是將原木直接浸泡在水中或堆放和噴灑，以保持高濕度。在中國南方，有許多方法可以在水池中挖掘原木。20世紀(jì)60年代，國外開始有原木堆放和淋濕的方法。

木材含水量低于并保持在20%以下。一般來說，木材可以避免腐爛和蛀蟲，但自然界很難有這樣的條件。事實(shí)上，木材含水量波動在這兩種含水量之間，這使得原木的儲存非常困難。

古建筑維護(hù)材料，特別是柱、支撐材料，主要直接從原木中取出，一般對直徑和長度有特殊要求。立木剛剛砍伐，樹皮完整，木材含水量高，材料好，但完整的樹皮大大降低了木材的干燥速度，加劇了樹皮下害蟲的危害。剝離樹皮可以大大提高木材的干燥速度，降低害蟲的危害，但會增加木材開裂、變形和腐爛的風(fēng)險(xiǎn)。

為了調(diào)和這種現(xiàn)實(shí)矛盾，必須采取一些特殊的保護(hù)措施，以減少原木儲存期的危害。這些措施總結(jié)如下：

①合理堆放：木堆下應(yīng)有堆放基礎(chǔ)，用石頭或?qū)Ｓ盟喽兆鳛槎逊呕A(chǔ)，高度至少距地面30cm。在堆垛和堆垛之間留出一定的空間，以保持合理的通風(fēng)。在堆垛周個(gè)排水溝，以防止積水。

②用防腐漿膏封住端頭：原木端頭是木腐菌最容易侵入的部位。孢子出生后迅速向內(nèi)蔓延。一個(gè)夏天后，嚴(yán)重的腐爛可以深入木材m！用防腐漿膏封閉端頭，既能防止木腐菌的侵入和蔓延，又能減緩原木端頭的開裂。

③熏蒸殺蟲：原木砍伐后，皮下有大量活蟲，隨著原木運(yùn)輸帶入貯木場內(nèi)。一些已貯存2年以上的原木樹皮脫落后，害蟲鉆入木材內(nèi)部繼續(xù)危害。因此，原木的殺蟲處理是必不可少的一環(huán)。

熏蒸作業(yè)應(yīng)在儲存場進(jìn)行。當(dāng)害蟲不深入鉆孔時(shí)，應(yīng)在露天堆放。簡單的方法是直接向木堆噴灑具有熏蒸作用的農(nóng)藥，并用塑料薄膜緊密覆蓋，可以起到很好的殺蟲作用。

如果害蟲深入木材，應(yīng)考慮使用特殊的熏蒸劑進(jìn)行處理。方法是用塑料薄膜緊密覆蓋木堆，用膠帶粘在薄膜接縫處，用土壓實(shí)腳。將藥物引入堆中。熏蒸處理效果與溫度密切相關(guān)。溫度越高，效果越好。一般溫度應(yīng)為15℃以上。

④藥劑防護(hù)：這是一種整垛的藥劑噴淋防護(hù)措施。在原木貯存期，材身的腐朽和蟲蛀是不可避免的，而且發(fā)展很快，因此必須進(jìn)行防治。一般都是選用藥劑在整個(gè)木垛上做徹底的噴淋處理。

二、木結(jié)構(gòu)防腐

木材防腐是指用一種特殊的化學(xué)物質(zhì)處理木材，殺死各種危害木材的生物或防止其生長的方法。使用的有毒藥物被稱為木材防腐劑。為了保證效果，木材必須達(dá)到一定的吸藥量，為了達(dá)到吸藥量，應(yīng)根據(jù)具體情況采用不同的處理方法是應(yīng)掌握的基本知識。

（1）木材防腐劑：一般指能保護(hù)木材免受細(xì)菌、昆蟲等生物損傷的化學(xué)物質(zhì)。優(yōu)良的木材防腐劑一般應(yīng)滿足以下要求：

①能殺死木材上的危害生物(殺菌殺蟲)；

②能保護(hù)木材不受生物損傷(預(yù)防)；

③藥劑滲入木材后不會被水流失，不會在空氣中揮發(fā)；

④藥效持久；

⑤透入性好，能盡可能深入木材；

⑥進(jìn)入木材后，藥劑不影響木材構(gòu)件的進(jìn)一步加工（如油漆、油漆、粘貼、粘貼其他裝飾材料等）；

⑦對人畜無毒或低毒，不造成環(huán)境污染。

木材防腐劑一般可分為油、油溶性、水溶性三類，大致列表如下：

水溶性容易被水流失，用于室內(nèi)不淋雨的部位。一些防腐劑(如CCA、ACQ）進(jìn)入木材后，反應(yīng)產(chǎn)生不溶于水的化合物，具有抗流失性。

目前，古建筑修繕現(xiàn)場常用的防腐劑主要是CCA和BBP。CCA處理木材為藍(lán)綠色的固定防腐劑。CCA不溶于水的沉淀在木材的微酸性環(huán)境中產(chǎn)生，一般用于機(jī)械化作業(yè)。現(xiàn)場手工處理影響滲透性，難以達(dá)到所需的吸藥量。BBP處理可以保持木材的本色，可以反復(fù)處理，直到達(dá)到所需的吸藥量。ACQ目前正在積極推廣使用的防腐劑，其特點(diǎn)是處理后木材呈藍(lán)色，可用于非暴露木材構(gòu)件。實(shí)踐證明，三種防腐劑均不影響地仗和油飾。

(2)防腐處理方法:一般來說，防腐處理方法分為常壓法(或無壓法)和壓法，列表(表5)簡介如下:

有效防腐劑的使用和木材的吸收是保證防腐處理質(zhì)量的兩個(gè)必要前提。防腐劑的選擇應(yīng)根據(jù)不同的部位和使用目的來確定。吸藥量是保證，處理方法和工藝是關(guān)鍵。木材防腐是一門科學(xué)，防腐處理必須科學(xué)。