木结构古建筑修复中新型材料的应用分析

摘 要：我国拥有悠久的历史文化，很多经典的古建筑也从古流传至今。木结构是我国古建筑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，出现了不同程度的受损情况，如形变、腐蚀等，不但使古建筑的美观遭受影响，同时也存在一定的安全隐患。而要想使木结构古建筑风光依旧，就必须进行修复。文章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

木结构是一种在古建筑中使用最为频繁的结构，其稳定性与使用性能十分优异。然而，木结构建筑存在易受侵蚀、出现老化等情况，时间一长就会有不同程度的破损出现。为了使木结构古建筑保持良好的状态，木结构古建筑一旦出现损坏时，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有损坏的情况发生，基本源自自然破坏和人为损坏。人为损坏是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而故意损坏木结构古建筑;自然破坏则是因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，会有不同程度的损坏。木结构古建筑在这两方面因素的影响下，自然会有损坏出现[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

木结构古建筑作为文化遗产，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。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，对保护与修复木结构古建筑的工作进行长期规划，切忌改变文物的原有形态，同时给后人修复工作的开展预留足够的空间，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，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

引入新型修复材料，能保障木建筑原貌，且有助于构件力学性能的提升，延长建筑的使用寿命。目前，用于木结构修复中的几种新型材料主要有碳纤维增强材料、玻璃纤维增强材料、玄武岩纤维技术及化学加固材料等。下面着重分析几种新型材料的具体运用。

2.1 碳纤维增强材料的应用

以往在修复木结构古建筑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，此类修复方式需要较长的工作时间，且完成修复之后的木结构也只有较短的使用寿命。现在，新型材料技术的应用有助于修复效果的大幅度提升，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合木质结构，混合材料具有更高的稳定性。此外，碳纤维增强材料也有一定的抗腐蚀能力，所以该材料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，随后用增强型材料覆盖。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。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，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，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的保障，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，所以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，粘贴玄武岩纤维材料，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，尽管有一定的加固效果，但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。因此，在修复时通常是以主动加固方式为佳。

2.4 化學加固材料的应用

潮湿环境下，木结构极易腐烂，稳定性不佳。同时，因防治措施落实不到位的缘故，木结构也会遭受蛀虫侵蚀，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，然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。木结构经过化学修复之后，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，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、玄武岩纤维等时，要根据实际工程情况合理挑选修复材料，才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。

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（13）：51-52.

[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（43）：44-45.

[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.

【作者简介】刘石明（1972—），男，汉族，江西赣县人，大专，助理馆员，从事文物管理工作。