专利名称：古建筑木构件防腐加固处理方法古建筑是以木结构为主的建筑体系，最早可追溯到几千年前，古建筑木构件具有极高的文物、历史和艺术价值，它不仅是中华民族的宝贵财产，也是世界建筑艺术的珍宝。木材是其主要承重构件。木材作为一种天然生物质材料，主要由纤维素、半纤维素、木质素及少量的果胶和无机盐组成，由于木材材质本身耐久性差，易受物理、化学和生物损害，如腐朽菌、虫的侵蚀，使其强度降低，直至全部损坏。特别是木材的老化和霉菌腐蚀作用，如不采取抢救保护措施，随着腐蚀程度进一步加深，木材空隙加大，比重减小，表面木色变深，木质本体收缩开裂等病害大大地影响了木构件的机械强度、变形能力以及对各种影响因素的抗御能力，最终将严重破坏古建筑木构件。鉴于霉菌等有害微生物在木构件上滋生会造成木构件腐蚀并加速木构件自身木材的化降解等严重危害，从而导致木构件残损开裂、变形、部分酥化散落，有的甚至无法辨认，从而导致无法实现对珍贵古建筑木构件文物的长期保存。目前，国内外对于原位加固古建筑木构件的方法还未见报道，但已有木材/无机复合材料的制备以及性能研究的相关报道:公开号为101164744的发明专利公开了一种陶瓷化复合木材的制备方法，该发明采用负压-正压处理木材，利用负压将溶胶浸注到木材中，室内陈化，烘箱中进行凝胶处理，最终得到陶瓷化复合木材，改良了复合木材的制备工艺。该方法提出的制备工艺条件苛亥IJ，且无法原位合成复合材料，从而无法实现古建筑木构件复合材料的原位加固处理。专利公开号为101134330的发明专利，报道了一种二氧化硅/木材复合材料的制造方法，将含水率为28% 32%木材浸溃于由正硅酸乙酯作为陶瓷前躯体，乙醇为溶剂，磷酸为催化剂的溶液中进行化学处理16 20天后，再经7 10天陈化，最后微波干燥得到二氧化硅/木材复合材料。该法提出的制备工艺涉及化学处理含水木材的浸溃过程，但过程操作反复，所用化学试剂对古建筑木构件会造成一定的化学腐蚀破坏，无法原位合成复合材料，从而无法实现用于古建筑木构件复合材料的原位加固。专利公开号为1104144的发明专利报道了一种陶瓷化木材的制备方法，其特征在于将提前用水浸湿的原木放置于氯化钡的硼酸溶液、含硼酸的磷酸二氢铵溶液中分别浸泡一段时间，自然干燥或烘干得到硬度，阻燃、耐朽、耐虫蛀性增强的陶瓷化木材。该方法提出的制备工艺涉及化学处理含水木材的浸溃过程，所用化学试剂对古建筑木构件会造成一定的化学腐蚀破坏，因此无法原位用于古建筑木构件的加固处理。
本发明所要解决的技术问题在于克服上述古建筑木构件的复合材料加固处理的缺点，提供一种操作步骤简单、易于操作、能延长古建筑木构件寿命的古建筑木构件防腐加固处理方法。解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成:1、用干燥的柔软毛刷清扫古建筑木构件表面，去除粘落在古建筑木构件表面的浮尘及污物。2、用质量浓度为5% 15%的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面、用喷雾器将质量浓度为5% 15%的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂溶液喷洒到古建筑木构件表面，反复操作直至ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液渗透深度达3 5cm，自然放置0.5小时。上述步骤中的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液，是由ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂按照常规方法配制成，ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂为市场上销售的商品，由大连振邦氟涂料股份有限公司销售。3、用乙醇将百菌清配制成质量浓度为0.01% 0.10%的百菌清乙醇溶液，用喷雾器将百菌清乙醇溶液喷洒在古建筑木构件的外表面，每平方米喷洒2000mL百菌清乙醇溶液，反复操作3次，自然放置I小时。4、用质量浓度为50% 90%的正硅酸乙酯乙醇溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面、用喷雾器将正硅酸乙酯乙醇溶液均匀喷洒在古建筑木构件表面，反复操作至正硅酸乙酯乙醇溶液渗透至古建筑木构件表面深度达3 5cm。5、重复步骤2 4 一次，自然放置7天,在古建筑木构件表面至3 5cm深处生成二氧化硅-木材复合物，5 7天自然陈化，干燥，完成古建筑木构件的原位防腐加固处理。在本发明的步骤2中，采用最佳质量浓度为10%ZB_F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面、用喷雾器将最佳质量浓度为10%ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂溶液喷洒到古建筑木构件表面，反复操作直至溶液渗透深度达3 5cm，自然放置0.5小时。在本发明的步骤3中，用乙醇将百菌清配制成最佳质量浓度为0.05%百菌清乙醇溶液，用喷雾器将百菌清乙醇溶液喷洒在古建筑木构件的外表面，每平方米喷洒2000mL百菌清乙醇溶液，反复操作3次，自然放置I小时。在本发明的步骤4中，用最佳质量浓度为70%正硅酸乙酯乙醇溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面、用喷雾器将正硅酸乙酯乙醇溶液均匀喷洒在古建筑木构件表面，反复操作至正硅酸乙酯乙醇溶液渗透深度达3 5cm。由于本发明采用ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液、百菌清乙醇溶液、正硅酸乙酯乙醇溶液对古建筑木构件的断面进行点滴渗透以及表面进行喷涂，在古建筑木构件的表面至3 5cm深处生成二氧化硅-木材复合材料，对古建筑木构件起到了防腐加固作用。本发明具有工艺过程简单、易于操作等优点，在古建筑木构件中生成的二氧化硅-木材复合物的稳定性能好，既能保持木材外观，又具有良好的稳定性，增强了古建筑木构件的表面硬度，延长古建筑木构件保存寿命，实现了对古建筑木构件的防腐加固保护处理。图1是原位加固处理前杉木试样横切面的扫描电子显微镜照片。图2是原位加固处理后杉木试样横切面的扫描电子显微镜照片。图3是原位防腐加固处理过杉木试样纵向切面细胞壁扫描电镜能谱图。图4是原位防腐加固处理过的杉木试样纵向切面细胞腔扫描电镜能谱图。图5是原位防腐加固处理过的杉木试样纵向切面腐朽区域扫描电镜能谱图。图6是原位防腐加固处理过的杉木试样横向切面细胞壁扫描电镜能谱图。图7是原位防腐加固处理过的杉木试样横向切面细胞腔扫描电镜能谱图。图8是原位防腐加固处理过的杉木试样横向切面腐朽区域扫描电镜能谱图。图9是原位防腐加固处理前杉木试样横向切面接触角。图10是原位防腐加固处理后的杉木试样横向切面接触角。
0.01%的百菌清乙醇溶液，用喷雾器将百菌清乙醇溶液喷洒在古建筑木构件的外表面，每平方米喷洒2000mL百菌清乙醇溶液，反复操作3次，自然放置I小时。在步骤4中，用质量浓度为50%的正硅酸乙酯乙醇溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面、用喷雾器将正硅酸乙酯乙醇溶液均匀喷洒在古建筑木构件表面，反复操作至正硅酸乙酯乙醇溶液渗透至古建筑木构件表面深度达3 5cm。
其它步骤与实施例1相同。完成古建筑木构件的原位防腐加固处理。实施例3本实施例古建筑木构件防腐加固处理方法由下述步骤组成: 在实施例1的步骤2中，用质量浓度为15%的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面、用喷雾器将质量浓度为15%的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂溶液喷洒到古建筑木构件表面，反复操作直至ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液渗透深度达3 5cm，自然放置0.5小时。在步骤3中，用乙醇将百菌清配制成质量浓度为0.10%的百菌清乙醇溶液，用喷雾器将百菌清乙醇溶液喷洒在古建筑木构件的外表面，每平方米喷洒2000mL百菌清乙醇溶液，反复操作3次，自然放置I小时。在步骤4中，用质量浓度为90%的正硅酸乙酯乙醇溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面、用喷雾器将正硅酸乙酯乙醇溶液均匀喷洒在古建筑木构件表面，反复操作至正硅酸乙酯乙醇溶液渗透至古建筑木构件表面深度达3 5cm。其它步骤与实 施例1相同。完成古建筑木构件的原位防腐加固处理。为了确定本发明的最佳工艺步骤，发明人进行了大量的实验室研究实验，各种实验情况如下:1、ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂溶液的浓度对木材试样色差的影响选用6块杉木材试样，试样的规格是长X宽X高为120 X 50 X 30mm3，分别用质量浓度为5%、7%、10%、12%、15%、17%的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液逐滴滴渗杉木材试样横截面，分别用喷雾器将质量浓度为5%、7%、10%、12%、15%、17%的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂溶液喷洒到杉木材试样表面。其它步骤与实施例1相同。观察记录ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂溶液的渗透时间以及渗透深度，采用1976年CIE L*a*b*色坐标体系来评价(DC-P3型全自动色差计)杉木材试样处理前后色差值，色差值按下式计算:Λ E= [ ( Λ L*) 2+ ( Λ a*) 2+ ( Δ b*) 2] 1/2式中ΔΕ为色差值、AL*为明亮度差、Aa*为红绿色度差、Ab*为黄蓝色度差，Δ E值越大说明颜色改变越大，反之则说明颜色改变越小。△ E评价标准见表1，测试和计算结果见表2。表I Λ E评价标准


一种古建筑木构件防腐加固处理方法，它是由去除粘落在古建筑木构件表面的浮尘及污物、用质量浓度为5%～15%的ZB-F600双组份FEVE水性氟树脂水溶液滴渗古建筑木构件截面并喷洒到古建筑木构件表面、用质量浓度为0.01%～0.10%的百菌清乙醇溶液喷洒在古建筑木构件的外表面、用质量浓度为50%～90%的正硅酸乙酯乙醇溶液逐滴滴渗古建筑木构件截面并将正硅酸乙酯乙醇溶液喷洒在古建筑木构件表面步骤组成。本发明具有工艺过程简单、易于操作等优点，在古建筑木构件中生成的二氧化硅-木材复合物的稳定性能好，增强了古建筑木构件的表面硬度，延长古建筑木构件保存寿命，实现了对古建筑木构件的防腐加固保护处理。