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古建筑木结构病虫害防治初探

时间:2022-11-02 14:40:04 来源:网友投稿


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[摘要]古建筑是一种不可移动文物,在文物保护单位中占有重要的地位,据统计古建筑在我国已公布的文物保护单位中大约占到50%。我国的古建筑多使用木材作为建筑材料,作为一种生物材料,木材又很容易遭到各种损害。对于古建筑,最大的损害来自病虫害,所以,病虫害的防治是古建筑维修的一项重要内容。本文针对古建筑病虫害的起因、特性、防治,同时结合笔者在工作中的一些尝试作了初步论述,讨论重点为白蚁的防治工作,希望对以后的保护工作能有所借鉴和帮助。

[关键词]古建筑;病虫害防治;文物修缮

[中图分类号]G251.6

[文献标识码]A

[文章编号]1005—3115(2009)18—0081—06

一、中国古建筑的结构特征

任何生物形式都是在与自然界抗争与共生的过程中,获得自己的生存权。在我国境内人类活动伊始,也就是在原始社会初期生产力发展水平极度低下的状况下,人类对于生存空间的要求,也只是能够遮风避雨,抵御猛兽侵袭。在那时,建筑仅仅是物质生活手段。随着生产力的缓慢提高及氏族文化的逐渐形成与发展,建筑开始成为社会思想观念的一种表现方式和物化形态。这样的变化促进建筑技术和艺术向更高层次发展。由此开始,历经六七千年的发展,形成了灿烂的中国建筑历史与丰富多彩的建筑文化。我国的古建筑历经数千年的发展,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。尽管在历史的进程中历尽沧桑,许多珍贵的古建筑毁于天灾人祸,但现存遍布全国的古建筑,仍然丰富多彩。

我国的古建筑以木结构体系为主,它以灵活的风格、合理的布局、适宜的建筑体量和精巧的装修取得了高度的艺术成就,在世界上享有盛誉。传统的木结构形式和建筑材料,具有广泛的适应性和较大的灵活性,木材与砖、石、灰等建筑材料比较,抗弯、抗拉强度相对较高。木材质轻易加工,规矩统一,建造灵活,形式多样,抗震性好,适应性强。然而木材作为一种生物材料,木结构本身又存在着天然的弱点:易腐、易蛀和易燃。

二、木材的损害机理

木材的损害是由其自身的结构所决定的。木材是由彼此相连的无数个细胞组成的,木材细胞由细胞壁和细胞腔组成,细胞壁是植物细胞所特有的一种结构。细胞壁不仅完成着植物组织的吸收、蒸腾和物质运输等功能,而且还起着重要的支持作用,这一点在木材细胞中表现的尤为突出。人们在建筑中主要就是利用了木材的细胞壁,木材的主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素,主要组成元素是碳、氢、氧、氮,这些都是木材易受侵害的原因。木材是由各种各样的高分子聚合而成的有机物质,发生虫害的主要原因,除了木材的特殊结构及木材产生裂隙等缺陷有利于害虫产卵外,更重要的是木材含有害虫需要的营养物质。可溶性糖分是蛀木昆虫十分敏感的物质,因为这种物质能直接被昆虫吸收,转化为能量(热能)。所以,木材中的可溶性糖分越多,越容易发生虫害。可溶性糖分大多存在于边材的细胞腔中,因而边材更容易遭受虫害:淀粉是蛀木害虫重要的营养物质,经虫体内的淀粉酶的催化作用后,分解为葡萄糖而被昆虫吸收。淀粉大多存在于边材中,因而边材更易受到虫害;纤维素、半纤维素,皆为多种类物质,是木材的主要成分,经虫体内的酶作用后,可水解为葡萄糖,被虫体吸收:木材中的蛋白质、脂肪、无机矿物质也是木材害虫的营养物质:氮素是幼虫不可缺少的营养物质,但木材的含氮量很低,木材害虫必须摄取大量的木材才能维持它们的生活;有些木材害虫,依靠它们的巢穴中繁殖的真菌(霉菌)作为食物,如:食蜂蠹虫(针孔蛀虫、食菌小蠹)。

木材发生虫害的因素主要有以下几方面:其一,营养物质。包括碳水化合物(可溶性糖和淀粉)、纤维素、半纤维素、微量元素等等。其二,木材材性。木材的树皮、边材、心材、早晚材、密度、含水率、抽提物等对虫害程度的大小都有关系。木材硬度越大,抗虫性就越强;密度越小,越易遭受虫害。其三,温度。温度对昆虫的发育及分布起着决定性作用,一般来说,昆虫最适宜的生长温度为26%左右。在此温度上下,有一个能够生长的温度范围,一般在15%以上,木材害虫开始活动。温度为38~45%开始呈夏眠状态,害虫的致死温度一般高于48℃,昆虫耐寒性较强,致死温度在0℃以下。其四,湿度(含水率)。湿度不会对木材害虫的生命产生直接的影响,但木材害虫对木材的含水率很敏感,有些害虫只有在含水率低的木材(即干材)上才能发育,而有些木材害虫只能在含水率高的湿木材上发育。

木材的损害可以分为物理化学损害和生物损害,前者对木材的损害较小,我们平时所说的木材损害就是指生物损害。

(一)木材的植物性损害

木材的植物性损害包括木腐菌和细菌损害。

木腐菌是木材最重要的植物性损害,与一般植物不同,木腐菌没有叶绿素,不能在阳光下合成碳水化合物,而是通过酶溶过程使木材分解,以获取自身生长发育必需的营养,从而使木材的强度降低。由于木材的心材缺少可供木腐菌生存的碳水化合物,故心材一般不会受到木腐菌的侵害。木腐菌繁殖条件首先是水分适宜(木腐菌分泌酵素以水为媒介,把木质本身分解为糖作营养,木材含水率在30%~50%时最易腐朽);适宜温度为10~30%。

细菌对木材的损害比木腐菌要轻得多。细菌的损害只使木材的强度有很少的降低,但有可能使木材变色。

(二)木材的动物性损害

木材的动物性损害是目前古建筑所面临的最主要的损害,也是对木材损害程度最大的,是古建筑保护所研究的重点。古建筑木材的动物性损害主要是指昆虫对木材的蛀蚀。

1.蛀木甲虫。重要的蛀木甲虫一般属于下面几个科:天牛科、长蠹科、象虫科和长小蠹科等,它们一般将木材蛀成针孔大小的虫眼,危害严重时,木材内部坑道纵横交错,使木材呈海绵状,降低木材的强度,稍用力即可破损。

2.白蚁。白蚁对古建筑的损害非常大,而且是毁灭性的,笔者这几年负责维修的几座古建筑都遭到白蚁的蛀蚀,国内关于白蚁对古建筑的毁坏报道也屡见不鲜。

白蚁俗称白蚂蚁、大水蚁、涨水虫和“无牙老虎”,是一种古老而又低等的昆虫,在地球上生存历史已有2.5亿年。全球白蚁种类有2000余种。我国白蚁种类有500余种,主要分布于长江以南各省市。白蚁的寿命很长,一般是5~6年,危害性大。白蚁是世界性的害虫,群体大、数量多,活动隐蔽,能蛀蚀玻璃和陶瓷以外的所有含纤维的物品,危害对象极为广泛。白蚁是一种筑巢以群体生活的昆虫,以家白蚁为例,一个成熟的白蚁巢中有白蚁的数量达30万以上。

白蚁对古建筑的危害之所以很大,主要是因为它是有以下几个特性。其一,隐蔽性,除一年一度的季节性分飞出来外,白蚁从不露天活动,它的巢穴多在地下和物体内部,一般不易发现,其二,广泛性。白蚁以纤维素为主要食源,而纤维素随地都有。其三,严重性。白蚁的生

物特性是营巢群体性,一个成熟的白蚁巢少则几万只,多则几百万只,因此,白蚁危害常可造成房屋倒塌,可以说已经成为破坏古建筑的一个主要原因。我国是白蚁危害比较严重的国家之一,过去人们只注意南方省市的蚁害,实际上北方一些地区的蚁害也相当严重。陕西在地理位置上属于西北地区,这就使人们对陕西白蚁的存在和危害有所忽视,事实上白蚁不仅在陕西存在,而且危害比较严重,尤其是古建筑的蚁害相当严重,如碑林、大学习巷清真寺、八路军办事处、户县文庙等地。我们在文物普查工作中,对户县古建筑遭病虫害情况进行了调查,并对其原因进行了初步分析。

三、户县古建筑病虫害情况调查

户县位于陕西关中平原中部、古都西安西南45公里处,历史上是周秦汉唐等13个王朝的京畿重地,因而帝王的离宫苑宇,名人的别墅旧居及宗教方面的庵观寺庙等星罗棋布,现存的古建筑以元明之际所修为多,其中不少有较高的工艺价值,比较著名的有全国罕见的小木作建筑公输堂、全真教祖庭重阳宫、佛教圣地草堂寺。这些古建筑由于历经年久,有的严重损坏,尤其是近年来一些建筑受到白蚁侵害,受损情况更为严重。

户县地处秦岭南部,县域北部为关中平原地形,南部为秦岭北麓。所以,古建筑的分布也可按此分为两大片,其中北部地区古建筑较多,保存规模也较大。

北部地区古建筑主要有以下几处:重阳宫、公输堂、东岳庙、钟楼、文庙、罗汉寺、空翠堂、成道宫、草堂寺、罗什寺、关帝庙。

南部山区古建筑主要有以下几处:东岳行祠、新兴寺、三清殿、大园寺、大悲寺。

我们对古建筑逐一进行调查,对残损情况统计,在调查中将白蚁侵害作为重点。近年来北方地区白蚁对木构建筑的危害越来越严重,古建筑一旦感染上白蚁,后果将是毁灭性的。经过调查,户县的古建筑所有都被普通虫害感染,而遭白蚁侵害的不多,主要分布在北部平原地区。

(一)公输堂

公输堂位于户县渭丰乡祁村,是我国现存惟一一座规模较大的天宫楼阁精品,有很高的历史、艺术、科学价值。由于公输堂地势较低,常年处于潮湿的状态,所以。害虫滋生,其中一间已经坍塌。主要害虫有天牛、粉蠹。小木作出现霉变,比较严重,尚未发现白蚁。20世纪90年代初,曾在其护殿前檐柱根部发现白蚁侵蚀痕迹,后经灭杀,此次调查再未发现。

(二)户县钟楼

户县钟楼又名大观楼,位于县城中心,台基式阁楼木结构,其中木结构建于高8米的台基之上。曾于2000年进行了大修。损害主要集中在屋面和木基层,维修时在其一层木结构西南部发现白蚁,其中西南角廊柱根部1.1米以下,西次间廊柱根部1.2米以下,西明间廊柱根部0.4米以下,西南角檐柱2米以下,西明间檐柱2.2米以下,南明间檐柱2.5米以下,西次间檐柱3.8米以下,均遭白蚁侵蚀,其中西次间檐柱的白蚁还漫延至与之相连的平板枋。2000年对钟楼进行维修时,同时进行了白蚁防治,但此次调查没有发现白蚁害虫。

(三)文庙

文庙是户县现存最大的古建筑群,也是户县遭白蚁侵害最严重的古建筑。其前后共五进建筑,均不同程度发现白蚁:过厅后檐柱有白蚁滋生,位于柱根部1.0~2.3米以下。戟门后檐六根檐柱,均被白蚁侵蚀,其中明间两根檐住被蚁蛀空,后檐金柱有三根发现白蚁。大成殿是文庙中规格最高的建筑,现正在维修,多数柱子遭白蚁侵害,前檐檐柱有六根,前檐金柱有六根,后檐金柱七根,后檐檐柱全部发现有白蚁侵害,其中有三根金柱、两根檐柱被蛀空,漫延至立枋和平板枋,甚至两根五架梁的梁头也被白蚁蛀蚀。1996年维修明伦堂时,发现大部分柱子遭蚁害,并进行了白蚁防治,由于资料短缺,当时的被蛀情况不明,此次调查,在东次间、东梢间前檐又发现白蚁,尤以东次间为重,新换的格扇门门槛被蛀空。据介绍1996年维修明伦堂时,采用落架大修,但由于资金所限,对损坏不严重的东山墙没有进行更换,对墙内的木构件没有进行防蚁处理,留下了隐患。现在发现再次漫延的白蚁正是从东边开始的;尊经阁:后檐柱有两根遭白蚁侵害,在根部1.2~2.3米之间。其他动物性损害,也出现在与地面和土壤接触的木柱上,有天牛、蛀木蠹虫等。

(四)罗汉寺

罗汉寺位于户县东郊的秦渡镇庞村小学内,有回廊式歇山顶大间一座,面阔七间,进深三间。此次调查发现这里也遭白蚁侵害,共有四根檐柱和一根金柱受害,分部在后檐明间和东西次间,均在根部0.8~2.4米之间。

(五)草堂寺

草堂寺是西安地区名刹之一,大悲殿为清代建筑,在2002年就发现白蚁,经过治理,但效果不明显。此次调查发现其前后檐柱均有白蚁,并蔓延到西次间五架梁。该殿现在正在维修,并进行了防治处理。

为什么同在户县,仅这五处古建筑发现有白蚁,我们对其原因进行了分析和思考。

首先要有适合白蚁生存的条件,即一定的温度和潮湿的环境。这其中潮湿更为重要,因为白蚁不像其他昆虫,其生存与水是分不开的,所以,潮湿是其滋生的必备条件。调查中发现,有蚁害的古建筑都分布在北部平原地区,而南部山区的古建筑中没有一座发现蚁害,这是因为南部山区古建筑都建在山腰,地势较高,风速高,其木结构干燥。另外,山区昼夜温差较大,且年平均气温比北部平原地区低5~8℃,都不利于白蚁生存。发现白蚁的五处建筑中除钟楼外都有一个共同之处,就是其建筑地基较潮湿。公输堂地面比周围民房要低1.4米;文庙地坪比门前路面低1.2米,比西侧民房低1.6米之多;据记载草堂寺清代曾遭受了一次大规模水患,泥沙淤积,致使寺内路面及地面大规模升高,大悲殿台基被埋没,所以,该建筑也常年潮湿:罗汉寺也存在与草堂寺同样的问题。由此可见,这些古建筑都地处低凹之地,排水不畅,在雨季容易积水,造成地面潮湿,成为白蚁滋生的温床。草堂寺、文庙、钟楼都进行了维修,由于财力所限,对根部糟朽的柱子没有进行更换或墩接,而采取了用水泥或石块垫高的方法。并且为了美观,还将其根部用水泥砂浆外粉,做成柱顶石的形状,这样也同时将柱子根部封闭在了水泥之内,致使柱子根部不通风,遇雨淋或其他原因进水后,水分无法蒸发出来,导致柱子根部长期处于潮湿状态,致使白蚁滋生。

综上所述,户县古建筑白蚁滋生主要是这几座古建筑地面潮湿所致,加之近几十年气温的升高也给白蚁生存造成了有利条件。由此,在开展白蚁防治工作的时候,除了对已有白蚁进行彻底灭杀,对木构件进行防蚁处理之外,对于地基、木结构的防潮处理也非常必要,如进行维修时给地基做防潮层,墙内的木柱、梁等要留通风孔等。这样处理以后可以有效解决建筑物潮湿问题,白蚁就失去了其生存的必要条件。

四、古建筑病虫害的防治

木材是一种天然有机材料,具有明显的生物特性,易被菌、虫等生物侵袭。在使用前,根据不同的应用环境,选用合适的防腐剂,进行恰当的处理,可以有效地延

缓木材腐朽。对于古建筑病虫害的防治,世界上和我国的古建专家都进行了很多研究,我们在对几座古建筑进行维修时也做了些尝试,下面将主要对这些方法作一介绍和分析。

木材保护是指使用化学、物理和生物技术保护木材,使其免受或少受各种损害,以延长木材的使用寿命。其中物理手段比较环保,但是操作复杂,不太实用。最常用的是化学手段,即使用药剂处理木材,杀死木材中的各种生物或抑制其生长,这一方法习惯上被称作“木材防腐”,所用的药剂称作“防腐剂”。

当前使用最多的是水溶性防腐剂,约占防腐剂使用总量的3/4。水溶性防腐剂主要有铜铬砷、铜铬硼、氟铬酚砷、氨溶砷酸铜、酸性铬酸铜等。这些药剂已经得到了广泛应用,其中铜铬砷的使用量最大,约占水溶性防腐剂使用量的60%。由于单一防腐剂抗木腐菌、虫的范围比较狭窄,现在一般将两种或几种防腐剂按一定比例混合,不但可以克服单一防腐剂使用时的不足,而且还会产生一些新的特性。

我们在维修户县钟楼、文庙名伦堂、大成殿古建筑时,采用的就是CCA-B型复合防蚁剂,这种防蚁剂最早于美国使用,对白蚁、鞘翅目蛀虫及腐木真菌均有预防作用,可使木材的寿命延长12年以上。CCA-B型复合防蚁剂的主要成分是铜、铬、砷,虽然铜、铬、砷三者的化合物均为水溶性物质,但在木材中构成非水溶性物质铬酸铜、砷酸铜,故能抗雨水淋失,此外该药剂气味小、着色浅、腐蚀性小,不影响油漆、不影响木材硬度。这种防蚁剂使用简便,对于小的木构件可以进行浸泡,使药剂渗入木材内部,起到杀虫防腐的作用。对于大的木构件,就用涂刷和喷淋的方法,重复四五遍,亦可达到渗入木材的目的,因为白蚁在生活中离不开水分,而古建筑木材一般比较干燥,缺少水分,白蚁就会到土壤里去汲取水分,有时白蚁会将蚁巢建在土壤里,所以对于白蚁防治,毒土处理是很重要的一个环节,这样土壤里的水分中就会含有药剂成分,起到灭杀白蚁的作用。一般进行毒土处理是将地基50厘米下土壤用10%药剂拌匀,再进行夯实,同时为了隔断地下水分向上侵入木结构,还要对地基进行防潮处理,这也对白蚁和其他害虫有预防作用。从1996年以来,户县文物部门陆续对五座古建筑进行了白蚁防治,使用铜铬砷B型复合防蚁剂进行处理的建筑(除文庙名伦堂外),再没有发生过白蚁蔓延。铜铬砷B型防蚁剂虽然对白蚁和其他害虫有比较好的防治效果,但是它的主要成分含有砷,众所周知。砷是巨毒物质,对人体有害,同时会污染环境。所以,施工时要特别注意用药安全。

由于传统防腐剂存在诸多不足,迫使人们研究和寻找对人畜无害、对环境无污染、仅对微生物有毒的新型防腐剂。符合上述要求的防腐剂较多,目前有包括水溶性的烷基铵类化合物、氨溶烷基胺铜、硼化物、二甲基二硫代氨基甲酸铜和油溶性的百菌清、有机碘化物等。下面将就这些防腐剂的优缺点进行分析和比较。

氨溶烷基胺铜原液为深蓝色,在进行防腐处理时,会有刺激性的气体挥发出来。氨溶烷基胺铜有较好的渗透性,对大规格木材处理十分有效。氨溶烷基胺铜还可用于铁路枕木的处理,效果很好。由于氨溶烷基胺铜在处理过程中有挥发性气体,操作人员需要防护装备。氨溶烷基胺铜具有如下优点:具有良好的防霉、防腐、防虫的性能;对木材具有良好的渗透性,可用来处理大规格、难处理的木材和木质品;抗流失性,具有长效性:低毒,不含砷、铬、酚等对人畜有害的物质。氨溶烷基胺铜已成为取代目前在世界各国广泛使用的铜铬砷的新一代木材保护剂,现已在美国、日本和东南亚等国家投入使用。

烷基铵化物是第三级铵盐和第四级铵盐的总称,它对大范围的生物有效力、对环境的影响小、自然降解性好,处理后的木材外观和加工性能与未处理过的相似,颇有应用潜力。烷基铵化物作为木材防腐剂为水溶性,与铜铬砷类防腐剂价格相近,但其抗流失效力较铜铬砷类防腐剂低。在烷基铵化物中,季铵盐用作木材防腐剂的研究较多。季铵盐本是一种阳离子表面活性剂,自从半个多世纪前被发现含有长链烷基的季铵盐具有强力的杀菌性能以来,被逐步引入到木材保护行业。作为木材防腐剂用季铵盐的筛选围绕着以下几个方面进行:杀菌的广泛性,即产品对多种木腐菌具有较强的杀灭和抑制能力:产品的毒性要小,生物降解性要好,对环境没有不良影响:产品在水中溶解性能要好,耐光和热,贮存稳定性要好;表面张力小,浸润、渗透性强;与其他防腐剂和杀虫剂的配伍性要好。目前季铵盐防腐剂已经发展了多代。在一些发达国家,广泛用作木材防腐剂和木材防变色剂。有些品种还可用作防虫剂。在详细研究了季铵盐类化合物的结构与杀菌力之间的关系后,认为二甲基二癸基氯化铵是最具应用前景的木材防腐剂和抗变色的药剂。二甲基二癸基氯化铵对木材具有天然亲和力,通过阳离子交换作用固定在木材上,可作与地面接触场合的木材防腐剂,但其固定速度较慢,一般需两周。

近年来,有关硼化合物的木材防腐剂日益增多。硼盐作为木材防腐剂,对危害木材的生物具有高毒性,但对人畜低毒,且价格较低,已成为一类较为重要的防腐剂。硼化物处理后的木材表面洁净,无刺激性气味,对人畜和环境安全,其pH值接近中性,处理后木材不变色,对力学强度影响较低,便于着色、油漆和胶合。由于硼化物优点突出,在国内外已被广泛使用,包括硼酸、硼砂、八硼酸钠。为了达到足够的杀虫力,木材中的杀虫剂要达到一定的数量(即干盐保持量)和一定的渗透深度。硼在自然界中是普遍存在的东西,例如在人体、植物、土壤、水等当中,硼都是不可缺少的元素。硼之所以有广泛的用途,主要是因为它有良好的特性,如毒性特别低、无色无味、价格便宜等。硼作为木材防虫剂,已经使用数十年。各种试验表明,硼化合物对于危害的一些菌、虫有相当的毒性,现在使用硼化物的主要国家有新西兰、澳大利亚、美国、加拿大、菲律宾、芬兰、法国、荷兰、比利时、英国、日本、马来西亚、印度尼西亚、泰国等。最初用于木材的含硼药剂是硼酸和硼砂。近年来,为了工厂生产中的使用方便,以及确保硼酸和硼砂的最佳配比、溶解度、处理木材的颜色和质量控制的要求,研制出了硼酸与硼砂的预混和物,这样在工厂使用中,就可以避免操作人员在配制处理溶液时因估计重量产生的误差,避免硼酸与硼砂配比不一致的问题。作为木材防虫剂,现已在世界很多国家得到广泛的使用。

硼化合物具有以下特点,在选择和使用时应注意:硼化合物处理对于危害建筑物或所有建筑设备的木材腐朽菌有效;对于一般危害家具的干材害虫也有效;硼化合物处理用在不和土壤接触的地方,或被屋面、墙壁、油漆等保护在室内使用时,对于害虫或腐朽菌可以保持半永久性的效果:硼化合物处理木材时,可以用扩散法,也可以用加压浸渍法。扩散法可以把边材完全浸透,加压法还可以浸透到心材;硼化合物处理丝毫不改变木材本身的颜色和性质,也没有药品的臭味,而且非常干净;硼化合物处理材对人畜无害、无毒,操作安全。但应该注

意的是,硼化合物不稳定,不抗流失。如果硼化合物处理的木材被浸湿(如雨淋、水冲等),则木材中的硼化合物会逐渐流失,而其防腐防虫效果就会逐步减小,甚至完全丧失,也会对地下水产生影响。人们一般在硼化物防腐剂中加入一些助剂来帮助硼固着在木材上,这些助剂大多为一些高分子单体和聚合物,如用乙烯单体、聚乙二醇和脲醛预缩液、高沸点树脂等,复配能提高硼的固着性能,抑制硼的流失。并对木材的其他性能也有一定的改善。用一些天然物(蛋白质)和植物提取物(如类黄酮单宁)使硼酸部分固定于木材上,可提高硼在木材中的持久性。因此,硼化合物处理的木材,只能用于室内且不与水接触的部位,用于室外,则必须用油漆等进行防水保护,在古建筑维修中使用油漆对硼化合物进行保护是最简单的办法。

二甲基二硫代氨基甲酸铜是通过先用乙醇胺铜或硫酸铜处理,接着再用二甲基二硫代氨基甲酸钠进行双重处理后,通过配位体交换与木材组分相互作用,在木材中形成的不溶于水的螯合物。二甲基二硫代氨基甲酸铜处理的木块防白腐和软腐的效果也较铜铬砷好,抗流失性较铜铬砷和氨溶砷酸铜均强,且固着时间短(处理后1小时即固定)。二甲基二硫代氨基甲酸铜处理的木材高温干燥后不会降低其强度指标,与中碳钢接触时没有发现腐蚀。国外在二甲基二硫代氨基甲酸铜与木材的化学作用和二甲基二硫代氨基甲酸铜在木材中的微观分布研究方面较多,应用分析工具包括环境扫描电子显微镜、X光衍射法、X光光电子能谱、傅立叶转换红外光谱和能量弥散X射线分析等。国内还没有相关研究和应用。

随着经济发展和人们环保意识的增强,木材保护技术面临着新的机遇和挑战,开发低毒、高效、低污染、具有选择性和经济的木材防腐剂是所急需解决的关键问题。目前,木材防腐剂的发展呈以下几个特点:杀菌剂中使用铜是一种重要趋势,铜对真菌有较好的抑制作用,防腐效果好,价格适中,对环境柔和,对人畜无害,故被广泛应用于木材防腐剂中:利用制做复合杀菌剂的方法开发新型木材防腐剂可具有广泛、使用量少等优点。采用和木材组分以共价键结合固定机理的防腐剂是发展方向,这样,可以使防腐剂与木材各组分形成较牢固的化学键,降低其流失性,提高防腐剂的长效性。

病虫害的防治还有一种重要的方法,就是熏蒸法。熏蒸杀虫即以毒剂挥发出来的有毒气体在空气中达到一定的浓度,通过害虫的呼吸系统进入内部组织引起中毒现象,使其经过一定时间后死亡。由于气体分子有很大的活动性,物理性质上的渗透和扩散力很强,能侵入到任何缝隙中,在最短的时间内达到最佳的杀虫效果。熏蒸杀虫对象涵盖广泛:包括木材木器、粮食(谷类、豆类)、烟草、药材、纤维织物、档案书籍等。熏蒸杀虫的特点是现场施工技术要求高、空间密闭程度要求高、害虫杀灭率高、熏蒸物品不会残留任何毒气或污染物。这种方法对于比较重要、珍贵,同时体量较小的木构件使用较合适。户县公输堂小木作在进行保护时,就需要采取熏蒸法。

在对户县文庙戟门维修的时候,我们还试过一种诱杀法,效果较好。就是在发生白蚁的古建筑附近地下挖一个大坑,将维修时剩下的下脚木料埋在土里。由于白蚁对新鲜木材情有独钟,过一段时间埋在土里的木材就会将白蚁吸引过来,到这时候再挖开。就会很轻松地将其杀灭。这种方法简单易行,而且投资少,对于发生蚁害但又不能尽快维修的古建筑,采取诱杀法应该是比较好的选择。当然,这种方法只是我们的一点尝试,还需要对其进行进一步的研究,如选择的地点、木材的种类、诱杀时限等。

五、结语

除了在维修时进行病虫害防治以外,古建筑的日常保养对于减少病虫害也很有帮助。屋面维护是应该注意的一项日常工作,如果屋面发生渗漏,就会使木基层受到雨水侵害而受潮,木腐菌就会繁殖生长,对木结构造成损害。日常保养还应该关注害虫的监测,比如每年4~7月这段时间内,是白蚁的繁殖期,白蚁会飞出来进行繁殖,建立新巢,这段时间应该特别注意,对于飞出来的白蚁要进行及时扑杀,以免造成更大的危害。另外,古建筑的油漆对于木材也有保护作用,所以隔几年就要对油漆进行修补,以更好的起到保护作用。

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