環(huán)氧樹脂在古建筑維修中的應(yīng)用

環(huán)氧樹脂具有許多優(yōu)良特性，在古建筑維修、文物古建筑保護(hù)中起到非常重要的作用。在實際使用過程中，使用方法非常重要。
　　環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基因的有機高分子化合物。無色、黃色或褐色黏稠液體，密度（20℃）1.1～1.2g/cm3，溶于丙酮、脂、芳香族和氯化碳?xì)浠衔铩＝宦?lián)后的樹脂性質(zhì)穩(wěn)定，堅硬透明，多為黃色，密度1.2-1.38g/cm3，不溶于任何有機溶劑。適當(dāng)?shù)剡x用環(huán)氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學(xué)穩(wěn)定性能，使環(huán)氧樹脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。固化的環(huán)氧樹脂體系能耐大多數(shù)霉菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。
　　1、木結(jié)構(gòu)修繕中的應(yīng)用
　　年代久遠(yuǎn)的木構(gòu)建筑，無論主要承重構(gòu)件還是裝飾構(gòu)件，都是文物建筑不可分割的組成部分。如果采取簡單的更換維修方法，就會降低文物價值，因此盡量保留原有構(gòu)件是文物建筑維修的一條基本原則。這樣就必須尋找一種能適用古建筑木構(gòu)件加固補強粘接材料，環(huán)氧樹脂的特性剛好能滿足這種要求。環(huán)氧樹脂用在木結(jié)構(gòu)維修加固中，主要是用于木柱灌頂、梁枋接榫粘按、調(diào)制環(huán)氧膩子等方面，具體施工工藝如下：
　　（1）木柱的修繕
　　一般被害蟲（特別是白蟻）蛀蝕或糟朽中空，而保留完整外殼的木柱適用澆灌加固的方法。先在柱子的受損害部位用刀鋸鋸開槽口，保留鋸下的木條，將木柱內(nèi)部糟朽爛木或蛀屑清理干凈，用環(huán)氧樹脂將槽口木條貼回原處，并用環(huán)氧膩子封堵回四周貼縫及木柱上面大小裂縫和孔眼，澆灌部位上端留有澆灌孔，分段澆灌，每段1m左右，灌入不飽和聚脂料，每次澆灌間隔0.5h，直至灌滿為止。木柱表面被蟻蛀損部位用環(huán)氧樹脂接補新材，并用聚酯膩子填補大小裂隙，灌注料配方為：不飽和聚酯樹脂過氧化環(huán)經(jīng)已酮（固化劑）
　　（2）闌額榫頭的制作及粘結(jié)
　　將闌額的朽爛榫頭及其延伸部分去除，并在闌額中心鋸開寬與厚相當(dāng)，長約闌額長度的卯口，制作兩根與卯口尺寸相當(dāng)?shù)蔫剩脽o堿無蠟玻璃布貼敷在枋上，涂刷不飽和聚酯樹脂漿液，涂刷要均勻，以玻璃布能被樹脂浸潤為宜。涂刷過程中，隨時用刷子趕走氣泡（氣泡會使玻璃鋼強度下降），纏澆制成兩根玻璃鋼外殼的新榫頭。將固化后的玻璃新榫頭與好卯口的闌額交接吻合，并以環(huán)氧樹脂灌注縫隙，同時以環(huán)氧膩子膩好，闌額與新榫頭粘結(jié)部分，用聚酯樹脂和玻璃布纏繞約1cm厚，直至與闌額斷面高度一致（闌額斷面預(yù)先各除去約1cm）。這樣就做成一道1cm厚的玻璃鋼箍，利用聚酯樹脂的收縮性形成緊密的抱箍。木件表面裂隙、洞眼和大的缺損用聚酯樹脂膩子填平補夯。在木柱卯口內(nèi)刷上防白蟻藥劑，再接上闌額榫頭。
　　不飽和聚酯、固化劑和促進(jìn)劑均屬于有毒、易燃、易爆物品，配制時必須按順序配入，調(diào)勻后再加入促進(jìn)劑，操作時應(yīng)作好勞動保護(hù)。
　　（3）粱枋修補
　　維修中對長期腐朽、風(fēng)化折斷的丁?和劈裂垂彎的四椽?，采用繳背組合成拼合梁。用環(huán)氧樹脂將繳背的丁?、四椽?粘接在一起。大于4mm寬的裂縫用灌縫配方，小于4mm寬的裂縫用注射配方。處理時，室內(nèi)溫度維持在15-25℃，便于環(huán)氧樹脂完全固化，提高強度。
　　（4）其他構(gòu)件維修
　　柱腳的舊材以及木椽端部的缺損和腐朽部分，浸泡丙烯樹脂可以增加強度，在需要的地方用環(huán)氧樹脂加以整形。柱基部墩接新材時，用木銷和原有柱子連接，并用環(huán)氧樹脂粘合。木銷的斷面一般為柱子斷面的1/4，長度為柱徑的2倍。方形或圓形均可。柱子上的白蟻穴先用丙烯樹脂浸泡，再填充含有聚硫橡膠的環(huán)氧樹脂。門窗的上中檻、下檻的接口處用環(huán)氧樹脂修補。環(huán)氧樹脂處理木材的優(yōu)缺點，固化很少起皺，可以冷固化，樹脂具有彈性和強度，木件處理后，強度明顯提高，對菌、蟲危害，各種溶液和氣候變化的影響化等均有很強的抗性和耐受性。可以強化自然顏色，但有時會產(chǎn)生光澤，用細(xì)的鋼絲刷輕刷可以去除光澤，對油漆彩繪無影響。高黏度印樹脂木材的透入度很淺，處理后尺寸穩(wěn)定性改善不大。木材中印固化后表面固化的樹脂只能用機械方法去除，但效果不佳。處理后木材趨于變黃發(fā)脆。
　　2、磚石結(jié)構(gòu)維修中應(yīng)用
　　傳統(tǒng)的磚石粘接材料使用“焊藥”和漆片，由于粘接力小，只適用小面積粘接，大的石料需要使用鐵活加固。環(huán)氧樹脂的粘結(jié)力很強，適用于粘接大塊面料。因此在古建維修中環(huán)氧樹脂常用于磚石構(gòu)件粘接修補。
　　另外，環(huán)氧樹脂還用于磚石結(jié)構(gòu)的灌漿加固。古建筑傳統(tǒng)灌漿材料多為桃花漿和生石灰漿，現(xiàn)代施工中常用石灰砂漿、混合砂漿、水泥砂漿或素水泥漿。如需加強灰漿的粘接力，常在漿液中加入水溶性的高分子材料。縫隙內(nèi)部容量不大而強度要求較高時（如券拱，殼體開裂），常使用高強度的化工材料，如環(huán)氧樹脂等。具體施工方法是：先將裂縫鑿成“V”，然后用環(huán)氧膩子修補嵌縫，約1米左右留一個灌漿孔，待環(huán)氧膩子硬化達(dá)到設(shè)計強度后，用高壓灌漿機，由下往上分段灌注密實。其配方參考木結(jié)構(gòu)修繕環(huán)氧樹脂配方。
　　3、結(jié)論
　　環(huán)氧樹脂由于具有很多優(yōu)良的特性，在古建維修中具有廣泛的應(yīng)用，對文物建筑保護(hù)起到非常重要的作用。通過幾十年的古建修繕實踐證明對古建筑木質(zhì)文物、石質(zhì)文物保護(hù)是非常成功的，特別是藝術(shù)構(gòu)件的粘接和結(jié)構(gòu)加固。但環(huán)氧樹脂的粘接加固是化學(xué)加固，具有不可逆性，而且其耐久性還有待證明。這點在文物建筑維修中運用環(huán)氧樹脂加固時要注意。?