金中都水關遺址木構件保護階段性成果報告--金中都水關遺址木構件
日期:2016/12/14 22:03:43   編輯:古代建築史北京近三年投入33億資金用以文物修繕保護,遼金城垣博物館的金中都水關遺址木構件保護工程就是33億工程中的一項,這項工程不同於一般的古建築修繕,而是一項古遺址的化學保護,還有一個特點是所有的木樁都處於半地下狀態,這樣又給這項工程提出了新的課題。在此之前的兩次化學保護工程,都是只處理了木樁的地上部分,沒有達到根本的保護。這次工程經2000年11月專家論證,決定將木樁的地下部分一同治理,並要求恢復原狀。因此,中國林科院木材研究所和遼金城垣博物館組成課題組,根據遺址木樁的敗壞特征,共同參與制定了實施方案,並於2001年6月開始實施,經過近兩年來的保護處理,基本形成一套處理工藝和保護方法,以下為工程的階段性成果報告。?中國古建築營造網B'g5\pZQO$P`Z
-p5QV?z7Vdbc0 一、專家論證會的意見?中國古建築營造網'x z,^l7s/^h/x:{
中國古建築營造網_ op&grR)D/x _E 2000年11月,博物館召開專家論證會,會上專家一致認為,遺址保護迫在眉睫,目前的主要矛盾是對暴露在外的擗石樁、大木枋進行搶救性保護,保護應以少動土、少干預、少添加新物為原則,在進行木構件保護的同時,以不破壞石件、地層關系、地基為原則。按照目前的技術狀況和技術水平,此次保護的目的是延長木構件的壽命,確保20-30年不腐朽、不開裂。
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對木樁的保護方案專家們提出了具體建議:首先用藥前先查清樹種,以便對症下藥。取木樁時盡量減少破壞,處理一根,保護一根,保證周圍不會坍塌。木材脫水後應用有機溶劑樹脂和進口環氧樹脂進行加固。木材進行防腐處理時,藥物攪動會對木樁表面造成損害,最好采用靜態處理方法。處理完的木樁最好套上塑料套,減少環境對木樁的破壞,延長木樁的壽命。
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二、遺址木樁敗壞特征?中國古建築營造網KhhN0N$I
Pa Ea'XVL$r0 此次治理方案是針對其木樁敗壞特征而確定的。通過1996年木樁系統檢查和近一年的木樁開挖檢測,木樁敗壞特征可歸納為兩部分。其一,頭部腐朽和干裂;其二,樁身下端木質水解和腐朽。這類木樁通稱為病腐木。?
:TF*H["[`0 中國古建築營造網)e`2`/lk3LI:s1?木樁頭部(含接地部位)腐朽干裂?中國古建築營造網^i/\7TPJ:C3L8W
\G?)JRN0\0 200余根木樁立地狀況可以單取一根做代表來分析,按部位可以分為頭部即露出地面部分,接地部位和樁身下部(埋置土裡部分)。正如檢查報告所統計的頭部腐斷和碎裂的占了41%。其原因是頭部和接地部位上臨空氣下著潮濕土地。上干下濕,水分在這部位上下移動,木腐菌霉菌在此棲息繁殖,腐朽由外向內侵入和發展。木質強度大大減弱,干燥節氣裡這些強度脆弱的木質呈木炭狀斷裂脫落。中國古建築營造網0O uP|Zpw
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2?木樁下段木質水解和腐朽
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據水關挖掘資料稱,水關遺址至今已有840多年的歷史。這些維護堤岸的木樁長期浸泡在河水和污泥之中也同樣經歷了800多年的時間。檢查中發現除表層2?3cm木質呈褐腐外,內層56cm木質似海綿一樣含有大量的水,其含水率均達到200--300%?。中國古建築營造網f_DW\
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這類木質看似本色,但材質發軟,強度脆弱,可以輕易剝離;干燥時發皺,形成縱向撕裂,木質手捻成末。國外文獻稱為水泡古木或飽水古木(Waterlogged Archaeological Wood),典型的例子是瑞典木質戰艦“Wasa”號的保存。該船沉入海水之中達330多年,由於長期海水浸泡導致木質水解,其中纖維素分子分解,木質似海綿呈多孔狀。?
wd!L9W X8b0 水關的木樁基本上具有這類敗壞特征,只是其嚴重程度有所差別。腐朽、水解和干裂對木樁損壞,給保存帶來很大的困難。
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三、實施方案要點?中國古建築營造網(pB&m T
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針對水關木樁敗壞特征和對木材強度和嚴重影響,防治方案以化學防治為主,還必須兼顧其它保護措施。中國古建築營造網'u6w]4Iyn?
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1?采用強力殺菌劑和真空吸藥處理法來抑止木材繼續敗壞中國古建築營造網qn$Eu|n
防腐殺菌劑首先考慮是持久效果,其次是安全使用。防腐液配方以五氯酚(pcp)為主,為了增加防腐效果將濃度提高;處理方法上使用真空壓力設備,通過真空促使木材內部形成負壓,使防腐劑充分的進入到木材內,殺死其內部木腐菌。比起塗刷、浸泡等常壓處理法大大縮短處理時間,同時木材的吸藥量和深度大大增加。?中國古建築營造網?T5Hu$^I gKJ
中國古建築營造網9l-? fTGN[V:B2?采用PEG(聚乙二醇)加固液防止飽水木木質干燥時凹陷干裂,維持其原狀中國古建築營造網 cG3w0Um W'do!\
中國古建築營造網hD;e#?[Ss T PEG是一種低分子量聚合物,國外用PEG解決古代飽水木的尺寸穩定性比較成功。它在木材組織內起填充作用,與木質纖維的氫鍵結合,能穩定木制品的形狀。中國古建築營造網5w%^"R%s:\]X8o
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3?木樁頭部采用環氧膠粘結?
木樁的頭部斷裂,頭部腐朽嚴重且干裂成碎塊,方案提出用環氧膠粘結。環氧膠是古建築維修工程中指定用膠。膠合力強、壽命長,特別是廣泛用於金屬、木材等多種材料的粘結。
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4?木樁的挖取和歸位
木樁要從土裡挖取,進行一系列防腐加固處理後,又歸位在原來的坑內。挖取和歸位是關系木樁保持現狀的重要步驟。方案中明確提出開挖前應逐一照相,測量位置和露出地面高度,開挖前要加強石壁加襯防護和“間隔”式操作,其目的是使木樁歸位盡量保持原來位置和狀態。中國古建築營造網&?R
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四、防腐加固藥劑配方中國古建築營造網K'CY [;f Tn1]
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1?WPA—1木材防腐處理劑中國古建築營造網L_(p(x!Oi[
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1)性能和特點
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該處理液為高濃度五氯酚(PCP)乙醇溶液,對於水份高的木樁部位由於乙醇與木樁內水形成共沸溶液,防腐劑能隨之進入木質內;由於共沸溶液沸點低,揮發快,加速了木樁的自然涼干。防腐處理液含有磷酸脂類助溶劑,能使PCP溶解固著在木材內部。防止PCP在木材表面析出,保持木樁的持久防腐殺菌能力。?中國古建築營造網{up:F0s
2)主要成份和功能中國古建築營造網xi lH2z7O2N+O/\%TJO
)BIX ylBg-@ky0WPA-1處理液?中國古建築營造網M+b0U m1ob#U,D*@ q~
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