發(fā)布時間：2018-01-13 20:14

  本文關鍵詞：古建筑木構件原位防腐與加固研究　出處：《陜西師范大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：古代建筑作為一種不可再生的文化遺產,是認知歷史、傳承文明的有效載體。我國古代建筑以其獨特的結構和形式著稱,古代建筑構架大多數(shù)為木質構件。木材,作為植物性原料,具有明顯的生物特性。木結構古建筑歷經幾百年甚至上千年后,由于受所處環(huán)境的生物、物理和化學等外部因子的影響,在合適的溫、濕度條件下,微生物容易迅速繁殖,使木材發(fā)生腐朽或蟲蛀,從而引起物理力學性能衰減,最終導致古建筑木結構的殘損和物理力學性能降低,最終造成木結構的損毀。如何改善古建筑木構件的這種危機的狀態(tài),在不破壞木構件木質特性的同時延長它們的保存壽命,成為當前文物保護工作者面臨的一大難題。因為古建筑木構件木材材性的變化與木結構古建筑的壽命息息相關,是影響木結構強度的內在因素。引起古建筑木構件木材材性的變化的原因主要包括：自然老化,環(huán)境中灰塵、酸性有害物質以及污染物的覆蓋侵蝕；生物和微生物破壞。而其中,生物和微生物對古建筑木構件材質的破壞最為嚴重。因此,要實現(xiàn)對古建筑木構件的原位防腐加固的保護就必須對古建筑木材材質進行改性,必須針對生物和微生物對木材材質破壞的原因進行古建筑木構件的防腐與加固研究。隨著材料科學和木材保護科學技術的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)在保持木材原有紋理質樸自然等木性的前提下,通過一系列的物理和化學處理方法,使得改性后的古建筑木構件材質能夠克服木材干縮濕脹、尺寸穩(wěn)定性差、各向異性、易燃、防腐防蟲性能差和易變色的缺點,就延長古建筑木構件的壽命,從而實現(xiàn)對珍貴的現(xiàn)存古建筑木構件的長久修復保護。本論文研究內容主要是通過對古建筑木構件木材材性的化學改性處理實現(xiàn)對古建筑木構件木材材性的防腐與加固保護,通過原位合成無機質復合木材,將無機物質作為增強體,通過一定的方法原位分散到木材基體中去,從而獲得的一種木材／無機復合材的化學改性方法。由于溶膠-凝膠法可以使有機硅的化合物水解獲得溶膠,能夠在不破壞木材結構的情況下進入木材的內部,并與木材活性基體進行交聯(lián)作用,實現(xiàn)與木材基質的復合。于是,本論文研究課題采用溶膠-凝膠法,以古建筑木構件木材材質作為研究對象；以古建筑木構件木材基質的微觀結構作為反應器；依據(jù)生物礦化原理,采用前驅體正硅酸乙酯(TEOS)滲透或浸漬木構件木材基質,利用溶膠-凝膠法原位合成摻雜有防腐試劑的木材／二氧化硅復合材來對古建筑木構件木材材質進行改性,原位合成了百菌清-DDAC/氟化木材／二氧化硅復合材。此外,通過研究反應過程中,木材、水性氟、防腐試劑、TEOS反應的活性位點以及相互作用機制推測了原位合成百菌清-DDAC／氟化木材／二氧化硅復合材的反應機理,構建了復合材的理論模型。第1章綜述了二氧化硅／木材復合材料的國內外研究概況,闡述了制備二氧化硅／木材復合材料的溶膠一凝膠法的反應機理及影響因素；第2章至第4章主要介紹了原位合成百菌清-DDAC/氟化木材／二氧化硅復合材的工藝過程,并對復合材的性能及微觀形貌等進行了表征。采用紅外光譜和XPS的分析手段對復合材的原位合成機理進行了討論。第5章和第6章是古建筑構件原位防腐加固工程應用案例,分別介紹了西安唐皇城墻含光門博物館館藏古建筑木構件修復保護研究案例和明安定門城樓古建筑木構件修復保護研究案例。從工程應用的修復效果可以看出通過對古建筑木構件的化學改性處理實現(xiàn)了對古建筑木構件的材性的改善,使其防腐抗菌、耐候性、抗流失性、木材的增重率、密度、強度都得到顯著提高。
[Abstract]:The ancient architecture is a non - renewable cultural heritage , it is an effective carrier of cognition history and culture . The ancient architecture is famous in its unique structure and form . Based on the principle of biomineralization , using TEOS to penetrate or impregnate the wood substrate , the wood / silica composite material doped with anti - corrosion agent was synthesized in situ by sol - gel method .

【學位授予單位】：陜西師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU-87;TU746

【參考文獻】

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1 曾慶冰,李效東,陸逸;溶膠-凝膠法基本原理及其在陶瓷材料中的應用[J];高分子材料科學與工程;1998年02期

2 何金蘭;張振華;;淺談陶奔馬縫隙處理 原料來源及修復原則[J];中國文物科學研究;2011年02期

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本文編號：1420359