题目：古建筑木构件防火防腐保护研究

摘  要
我国人民在漫长的历史岁月中，创造了具有丰富历史文化内涵的中国古代建筑。我国的古代建筑采用以木结构为主的结构形式，梁、斗、拱、柱，层层叠叠搭筑而成，无处不用木材。虽然木材是一种优良的建筑材料，但也有其天然的缺陷，即易燃性和易腐朽性。火灾使不可再生的文化遗产化为灰烬，为国家和民族带来了不可挽回的损失，也为人民的生命带来了威胁，同时也带来了巨大的经济损失。古建筑木构件的防火保护显得十分必要和迫切，加强木构件古建筑的防火保护研究，确保古建筑的安全，是历史文化遗产保护的一项紧迫而又艰巨的任务。
虽然国内外在木材阻燃防火方面有大量的研究，但对适宜于木构件的中国古代建筑防火保护非常少。为保持古建筑的传统艺术韵味，不影响传统工艺的营造模式，就古建筑木构件的保护提出了双重保护思路：阻燃处理和防火腻子保护。由此开发出PNB阻燃剂和膨胀型防火腻子。
文中介绍了木材的燃烧过程；综述了木材阻燃处理的重要性、木材阻燃剂及其分类、阻燃剂的阻燃机理和木材改性的处理方法；指出了木材阻燃改性的研究方向和发展趋势；简要讲述了木构件膨胀型防火腻子，膨胀型防火腻子的分类以及基本组成，以防火涂料的防火机理为参考描述了防火腻子的防火阻燃机理。
通过实验，对经PNB阻燃剂处理的古建筑用木的阻燃性、防腐性、吸湿性和pH值等研究，以判别出它对古建筑的阻燃效果。对经防火腻子涂敷的木质板材的小室、隧道、模拟大板法防火性能测试，以判定它对木质板材的防火保护效果，可以得出它涂敷古建筑木构件的防火保护效果。
实验表明：常压下使用PNB阻燃剂处理浸渍木材试件，松木试件的氧指数和剩碳率分别达到了56.3和53.2%，炭化长度、续焰时间和灼焰时间也分别达到了19.6mm、0.37s和7.84s。古建筑木构件经过PNB阻燃液的浸渍处理，可以完全起到阻燃防腐保护作用，可以在很大程度上保护古建筑不被破坏。
使用该防火腻子处理的木材试件，耐燃时间大约为64min，火焰传播比值约为25，质量损失约为3.1g左右，炭化体积约为25cm3，各项指标均达到国家防火一级标准，尤其耐燃时间更为突出，是国家一级标准的3倍以上。将此腻子涂敷在古建筑木构件表面，将能完全起到防火的作用。古建筑木构件在此防火腻子保护下，可以防止火灾发生。
实验结果还表明：经PNB阻燃剂处理的木构件，具有较强的防腐效果。
本研究项目的创新点是通过双重保护防止古建筑木构件火灾发生，研发的PNB型阻燃剂高效环保，配方组成中不含有砷、铬、卤素和甲醛等对环境有害的元素或化学试剂，避免了对环境造成污染；研发的水性膨胀型防火腻子，首次针对古建筑的传统涂层进行防火改造，该膨胀层主要由无机物硼砂和硼酸协同发泡，机理独特，形成的锅型多层膨胀区别于其他防火涂料的泡沫膨胀涂层，同样高效环保，而且耐久。
 
关键词：木构件，阻燃，水性膨胀型防火腻子，双重保护