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中華民族擁有悠久深遠(yuǎn)的歷史文化，而古建筑可以很好體現(xiàn)處我國(guó)文化的延續(xù)，象征著古代社會(huì)的輝煌，也是記載著歷史的軌跡，提供發(fā)現(xiàn)歷史的材料。木結(jié)構(gòu)建筑作為古代建筑的主流，擁有很好的適用性以及良好的穩(wěn)定性，一直深受建筑設(shè)計(jì)者的喜愛，在人民的生活生產(chǎn)中發(fā)揮了不可替代的作用。另一方面，不可避免的是古建筑會(huì)經(jīng)歷火災(zāi)、閃電、地震等自然因素的影響，而遭到破壞，所以對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行修復(fù)加固意義重大。在修復(fù)過程中注意不要使原結(jié)構(gòu)受到太大的改變，保持原有的文化底蘊(yùn)，歷史樣貌。做到不改變主體的前提，對(duì)損壞之處進(jìn)行修復(fù)，保證其完整性。

1.古建筑木結(jié)構(gòu)建筑修復(fù)原則

根據(jù)《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》的要求：對(duì)于古建筑的加固和修復(fù)，務(wù)必要保持文物原狀不改變。另一方面，進(jìn)行古建筑的加固和修復(fù)時(shí)，還需要保存原來的建筑結(jié)構(gòu)、原來的建筑形式、原來的工藝技術(shù)以及原來的建筑材料等原則，即不改變?cè)ㄖ攸c(diǎn)的前提下，來實(shí)施古建筑修復(fù)。與傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)不同的是，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)運(yùn)用到很多新型材料技術(shù)，對(duì)古建筑修復(fù)效果有很大的提升，在建筑領(lǐng)域有很大的發(fā)展空間。

2.新型材料修復(fù)技術(shù)在古建筑修復(fù)中的應(yīng)用

在修復(fù)一些大型木結(jié)構(gòu)或者稀有木材料文物的時(shí)候，一般不會(huì)大范圍的找到相同的材料來替代。需要做到的是對(duì)木料損壞處進(jìn)行局部修復(fù)，以及加強(qiáng)木料的節(jié)點(diǎn)，目前木結(jié)構(gòu)修復(fù)主要從這兩個(gè)方面著手。伴隨著新型材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，應(yīng)用到古建筑修復(fù)方向越來越多。通過新型修復(fù)材料的引入，不僅可以保證木建筑的原貌，而且還可以提升構(gòu)件的力學(xué)性能，從而延長(zhǎng)古建筑的使用壽命。現(xiàn)階段在木結(jié)構(gòu)修復(fù)工程中使用比較廣泛的新型材料包括：碳纖維增強(qiáng)材料（CFRP）、玻璃纖維增強(qiáng)材料（GFRP）、玄武巖纖維（CBF）和化學(xué)加固等，下面主要就這幾種新型材料的性能和應(yīng)用做相應(yīng)的分析。

2.1木結(jié)構(gòu)修復(fù)中碳纖維增強(qiáng)材料（CFRP）的應(yīng)用

對(duì)于木結(jié)構(gòu)具有彈性模量不夠高、容易發(fā)生形變等一些受材料本身影響的缺點(diǎn)，我們可以將復(fù)合高強(qiáng)材料和木結(jié)構(gòu)材料融合，產(chǎn)生新的木結(jié)構(gòu)材料，來達(dá)到建筑使用荷載的標(biāo)準(zhǔn)。CFRP作為碳纖維增強(qiáng)材料，在力學(xué)性能上相對(duì)于普通材料有很明顯的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在抗拉強(qiáng)度、模量、膨脹系數(shù)、延伸率、比強(qiáng)度等方面。

很好的力學(xué)性能是碳纖維材料的優(yōu)點(diǎn)，和普通鋼材比較，其強(qiáng)度約高于鋼材的20~50倍，這樣會(huì)很大程度上降低因自身重量而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)負(fù)荷，提升了穩(wěn)定性。鑒于碳纖維增強(qiáng)材料具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，同時(shí)碳纖維增強(qiáng)材料和木結(jié)構(gòu)共同作用，更能夠提高木結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，所以碳纖維增強(qiáng)材料大量使用于現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)修復(fù)工程中。

碳纖維布是碳纖維材料在實(shí)際工程中具體的應(yīng)用形式，該材料與配套浸漬膠共同使用成為碳纖維復(fù)合材料，可構(gòu)成完整的性能卓越的碳纖維布片材增強(qiáng)體系，適用于材料老化、結(jié)構(gòu)裂縫處理、惡劣環(huán)境服役構(gòu)件修繕、防護(hù)的加固工程。其施工工藝流程：首先對(duì)被修復(fù)和加固的木結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面進(jìn)行全方位的清潔，主要是為了方便涂刷基底樹脂，然后在其表面粘貼上碳纖維布，之后使用輥筒擠擠出氣泡，并按壓密實(shí)。最后，需要對(duì)加固修復(fù)的木結(jié)構(gòu)表面涂刷防護(hù)層，來保證在使用后的耐久性。

2.2玻璃纖維增強(qiáng)材料（GFRP）在木構(gòu)件修復(fù)中的應(yīng)用

玻璃纖維增強(qiáng)材料（GFRP）與碳纖維增強(qiáng)材料（CFRP）相似度較高，我們已經(jīng)了解到CFRP的優(yōu)點(diǎn)在于力學(xué)性能好、耐腐蝕性能高、強(qiáng)度高，缺點(diǎn)是約束矩形橫截面時(shí)力學(xué)性能難以充分發(fā)揮，容易造成材料的浪費(fèi)?；谛詢r(jià)比的考量，采用玻璃纖維布粘貼在木結(jié)構(gòu)表面上能夠有效提高力學(xué)和耐久性能，對(duì)修復(fù)受損的木結(jié)構(gòu)具有加固作用。

2.3連續(xù)玄武巖纖維（CBF）在木構(gòu)件修復(fù)中的應(yīng)用

由于連續(xù)玄武巖纖維（CBF）具有力學(xué)性能好、可塑性大、耐腐蝕性強(qiáng)及輕薄易剪切的特性被看作是新型的無機(jī)纖維材料。玄武巖纖維布（BFS）修復(fù)后的木結(jié)構(gòu)能夠保持原來的外觀結(jié)構(gòu)，破壞性小且操作簡(jiǎn)便，正是因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)這種材料已被廣泛運(yùn)用到木結(jié)構(gòu)的修復(fù)中。

玄武巖纖維布的施工程序就如同我們的手機(jī)貼膜一樣，具體來看分為三個(gè)步驟：（1）對(duì)木構(gòu)件表面進(jìn)行處理，包括清潔表面和選擇平表面，不可有凹凸；（2）黏貼纖維布，順纖維受力方向擠出氣泡，避免雜質(zhì)侵入；（3）涂抹樹脂在纖維布表面上起到保護(hù)作用，延長(zhǎng)使用壽命。

玄武巖纖維布（BFS）加固木構(gòu)件按粘貼方法不同分為連續(xù)粘貼和分段粘貼，按施加側(cè)壓力的不同分為被動(dòng)加固法和主動(dòng)加固法，這兩種劃分方法在實(shí)際運(yùn)用中具有交叉重疊部分。被動(dòng)加固法的直接用纖維布連續(xù)纏繞黏貼在木構(gòu)件上；主動(dòng)加固法是先將纖維布套在木構(gòu)件上，然后在中間縫隙加注BFS溶液，從側(cè)面施加壓力達(dá)到加固作用。

2.4化學(xué)加固木構(gòu)件

木構(gòu)件由于其木質(zhì)材料的特殊性在潮濕環(huán)境下容易發(fā)生腐爛，也可能由于內(nèi)部蛀蟲的啃咬形成中空部分。一般而言，對(duì)于大面積發(fā)生的腐爛這種情況，我們可以采取先去除木構(gòu)件腐爛破壞部分后，選擇不飽和聚樹脂等化學(xué)試劑灌注加固；而對(duì)于內(nèi)部蛀蟲啃咬而發(fā)生不易修復(fù)的小部分，我們可以通過使用超聲波等現(xiàn)代檢測(cè)的精密儀器對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的化學(xué)加固修復(fù)。經(jīng)化學(xué)修復(fù)加固后的木構(gòu)件與原件在外觀上差別不大，且耐腐蝕性能也較強(qiáng)，可以極大地延長(zhǎng)木結(jié)構(gòu)的使用年限。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)結(jié)合化學(xué)材料來修復(fù)加固木構(gòu)件已經(jīng)變得十分常見，由于其比較方便的優(yōu)勢(shì)被廣泛運(yùn)用。

3古典木結(jié)構(gòu)建筑修復(fù)在未來的發(fā)展

我國(guó)古典的木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑與中國(guó)文明同樣古老，具有極高的文化價(jià)值，隨歷經(jīng)時(shí)代的變遷，風(fēng)雨的侵蝕仍然不失它獨(dú)有的風(fēng)貌，引用古建筑史創(chuàng)始人梁思成先生的一句話“中國(guó)木構(gòu)體系竟能在如此廣袤的地域和長(zhǎng)達(dá)四千年的時(shí)間中長(zhǎng)存不敗，且至今還在應(yīng)用而不易其基本特征，這只有中華文明的延續(xù)性可以與之相提并論。它是中華文明的一個(gè)不可分離的組成部分?！敝袊?guó)的古代木質(zhì)建筑凝聚了古代中國(guó)人民的智慧，代表著中華文化，保護(hù)好老輩留下來的物質(zhì)遺產(chǎn)是對(duì)傳統(tǒng)中國(guó)文化的一種傳承和延續(xù)。目前我國(guó)大量的古代木結(jié)構(gòu)建筑都遭受到了不同程度的破壞，急需加固維護(hù)，而從業(yè)人員人數(shù)嚴(yán)重不足、技術(shù)水平參差不齊等原因阻礙了木結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)向前發(fā)展。但是，我們應(yīng)該看到，隨著科學(xué)技術(shù)水平及材料科學(xué)的發(fā)展，未來將會(huì)有更多的新型材料應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)建筑的修復(fù)中，從業(yè)人員的技術(shù)水平也將有很大程度的提高，施工工藝將會(huì)更加方便快捷，將對(duì)我國(guó)廣闊的木結(jié)構(gòu)修復(fù)市產(chǎn)生巨大的影響。

綜上所述，在對(duì)古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)工程中，應(yīng)用現(xiàn)代新型材料復(fù)合能夠很大程度上提升木結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和耐久度，并且可以保證原結(jié)構(gòu)不受損傷，保持原樣。其中用到了碳纖維增強(qiáng)材料、玻璃纖維增強(qiáng)材料、玄武巖纖維和化學(xué)加固等新型木建筑修復(fù)材料，對(duì)于不同的新型材料有著不同的優(yōu)勢(shì)，需要根據(jù)實(shí)際工程的情況選擇合適的復(fù)合材料。隨著新型材料的不斷發(fā)展，已經(jīng)廣泛運(yùn)用到木結(jié)構(gòu)修復(fù)和加固之中，并擁有著很好的發(fā)展前途。

杜秀舉《淺談古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)中新型材料的應(yīng)用》

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