摘要：当今社会，古建筑是重要的文化遗产，反映一定历史时期内的建筑工艺和社会文化，具有明显的时代特征，是人们了解历史的重要形式。而且，许多古建筑的独特结构、艺术风格等是当今建筑行业的重要素材，是古为今用的重要素材。然而，古建筑大多为木结构，经历时间的洗礼，极易发生局部和整体的结构破坏，影响人们对古建筑的保护和利用。因此，应该对古建筑的木结构进行合理的修复。本文就古建筑木结构修复工作中的新型材料应用情况展开论述。
关键词：新型材料；古建筑；木结构修复
1当前古建筑木结构的主要病害类型
1.1自然老化
所谓自然老化是指木材暴露在自然环境下，受到各类自然因素的影响而发生的色彩、结构、化学构成和物理性能等的变化，这对于木结构的稳定性和装饰性都造成极大的损害。一般来说，影响的主要因素可以分为化学因素和物理因素两类，其中，化学因素包括阳光照射、雨水淋溶等，物理因素包括温度变化、湿度变化等。通过两类因素的共同作用导致木结构的自然老化，表现为色彩暗淡，呈现灰白色，表面粗糙、干裂，木材的材质劣化加剧等。
1.2有害物质的覆盖侵蚀
多数情况下，古建筑的木结构表面雕刻有精美的纹饰，起到美化和装饰效果，是古建筑的重要文化体现。然而，长期的自然暴露会导致木结构的表面吸附有大量的污染物，如灰尘、酸性物质等，在掩盖古建筑的装饰的同时，对木结构造成侵蚀，加剧材料的老化速度。
1.3生物败坏
生物败坏是古建筑的木结构最主要的破坏形式，受到虫类和菌类的影响，木材的结构迅速被破坏，造成力学性能的降低和外观的损害，如果不进行及时的修复将会危及古建筑的结构安全。所以，应该重视生物败坏情况。根据生物的种类不同，生物败坏可以分为虫类败坏和菌类败坏两种。
（1）虫类败坏
木材遭到虫蛀是古建筑修复中的常见情况，造成维护的害虫种类繁多，大多发生于较为闭塞的湿热环境。该种败坏形式会随着虫类种群数量的增加而快速拓展，其影响范围和危害性呈现几何式增加。总体来看，虫类对木结构的破坏主要有三种作用形式：一是以木材为巢穴，在木材上钻孔、掏洞等，破坏木材的结构，导致力学性能降低或丧失；二是以木材为事物，通过啃噬木材获得相应的养分，造成木材的物理受损；三是排泄物、分泌物等侵蚀，此类带有腐蚀性的液体长时间的堆积与木材表面，会对木材造成腐蚀，引发色彩的变化。
（2）菌类败坏
木材的腐朽就是菌类作用的结果，它以孢子的形式通过空气传播，在木材表面附着后，通过吸收木材的养分来进行生长和繁殖，对木材的细胞结构造成破坏，导致木材的糟烂，直至解体。根据研究，菌类主要生长在酸性、湿热的环境中，所以，进行木结构的保护时，应该注意对古建筑此类环境的改善和重点预防。
2古建筑木结构修复的基本原则
2.1维持古建筑原状
古建筑的存在目的在于反映特定历史时期的建筑、文化风格。所以，对其进行修复应该以维持原状为目的，不能够对古建筑造成结构、建筑形式、建筑工艺等方面的改变，材料也尽量选择相同或相近材料，从而实现对古建筑原状的保持。
2.2尽量减少修复范围
古建筑的材料都是历经数百年风雨洗礼的，具有岁月的印记，这本身就是古建筑的文化体现。在进行修复的过程中，应该尽量保留，这就对修复工作做出严格的限定，应该尽量以局部修复和补强为主，避免结构、材料的整体更换。这给新型材料的应用以极大的施展空间，其优质的材料特性能够为古建筑的木结构修复提供有效的性能提升，延长木材的使用寿命，实现对古建筑的长久保持。
3古建筑木结构的主要修复方法
遭受自然老化、物质侵蚀和生物败坏的影响，当前古建筑的木结构存在不同程度的破坏情况，亟需进行修复。一般来说，古建筑的木结构主要有椽子、梁、柱等形式，不同的形式进行修复的办法有所差别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说，对于椽子等小件构件，其修复大多以同类木材的置换为主；对于梁、柱等大型构建，更换的难度较大，造成的外观和结构破坏较为明显，因而大多采取加固、包镶或灌注等方法进行修复。
整体来看，木结构的修复方法会对建筑产生较大的外观和结构影响，有损古建筑的历史和文化属性。所以，应该积极探索新型的古建筑木结构修复技术，将对古建筑的损害降到最低。而其中的关键在于修复材料，只有材料与文物相适应方可实现对修复的效果提升，实现最大限度的古建筑原状保持。
4古建筑木结构修复对材料的要求
4.1无色透明
古建筑是通过游人的观赏而实现其自身价值的，选择的修复材料不能影响古建筑的观赏性。这就要求材料必须是无色、透明的，不能对木结构的彩绘、纹饰等造成遮挡或色彩的改变。
4.2与修复结构的材质相仿
在古建筑中，修复材料和原有的木材结构共同承担建筑物的整体荷载，其存在环境、受力状态等保持一致，这就要求修复材料的材质与原有木材的材质相仿，不会存在明显物化特性的区别，从而保障材料的统一性，避免外界环境变化对木结构整体的破坏。
4.3良好的耐候性能
木结构修复的目的在于延长古建筑的存在寿命。所以，修复的材料应该对自然因素等有极强的抵御侵蚀能力，能够抵抗阳光辐射、物质侵蚀等来自自然环境下的侵蚀，实现对木材结构的性能保持。此外，修复材料还应该具有可修复性，即修复材料本身不会对原有的木材结构造成损害。
5当前应用于古建筑木结构修复的新型材料
5.1碳纤维增强材料
该类材料具有良好的力学性能，其强度是普通钢材的20-50倍，能够有效提升木结构的力学性能。此外，材料本身的耐腐蚀性能也较为优越，将其应用于木结构的修复工作中，能够有效解决材料老化、结构裂缝等问题。
5.2玻璃纤维增强材料
该类材料与碳纤维增强材料的性能类似，同样具有极好的力学性能和耐腐蚀性能。尽管存在对约束矩形横断面的力学性能提升不足的问题，但是其极高的性价比使其广受欢迎，在如今技术和经济并重的古建筑修复领域获得一定的应用。
5.3连续玄武岩纤维
该类材料主要贴附于木结构的表面，实现对原有木结构的保护和力学补强，具有力学性能好，可塑性强，耐腐蚀，易施工等特点。其主要的修复形式可以分为被动加固法和主动加固法两类，被动加固法就是直接将材料缠绕在木结构表面；主动加固法则是在缝隙中加注BFS溶液，起到侧面施压的效果。
5.4不饱和聚树脂等化学试剂
此类试剂主要用于木结构的内部填充，通过对虫蛀等空洞的充填实现木结构的修复和力学补强，从而最大限度的保持木结构的外观原貌。是符合古建筑木结构修复原状的重要修复材料，在建筑物修复中的应用最为广泛。
结束语：综上可知，新型材料在木结构修复中的优势是毋庸置疑的，应该积极推广和应用。在具体的修复工作中，要根据需要灵活选择新型材料，确保修复工作的技术可行，经济合理，达到保持古建筑原状的基本目的。
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论文作者:史国兴
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/17
标签：木结构论文; 古建筑论文; 木材论文; 材料论文; 结构论文; 原状论文; 菌类论文; 《基层建设》2016年31期论文;