[發明專利]一種基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法

有效

• 申請號: 202011447556.7
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112666139B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊燕;趙瑞;王愛風;王巍;李斌;賀一明;張斌鑫;武倩;趙瑩;陶明慧;卞光杰;孫雯葉;韓艷夏;田明金
• 申請（專利權）人: 南陽理工學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/84;G01N1/28
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姜開俠;姜開遠

本發明公開了一種基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法，包括以下步驟：采集待評估古建筑木構件試樣；獲取待評估古建筑木構件試樣及其對應健康材的切片的偏光和熒光效果圖；分析比對獲取的兩種樣本切片的偏光和熒光效果圖，通過肉眼觀察對古建筑木構件材質進行評估，得到古建筑木構件材質狀況的微觀構造評估結果；或分別獲取待評估古建筑木構件試樣的偏光和熒光效果圖特定區域的亮度值，將所述亮度值輸入評價模型中，從而給出評估結果。本發明方法能夠實現古建筑木構件材質狀況的科學評估，流程簡單，操控性好，設備通用性強，評估結果準確可靠，對古建筑上任何木構件材質的評估均適用，成本經濟可控。

技術領域

本發明屬于木材科學技術領域，具體涉及一種基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法。

背景技術

我國以木構架為主體的古建筑以其精巧、華麗、自成體系而聞名于世，有著極高的歷史、藝術和文化價值。它們充分反映了我國古代勞動人民的聰明才智，代表著不同的歷史發展階段的特征。但在經歷了漫長歲月的洗禮后，部分木構件已遭受或正在遭受著生物、光、熱、水及靜荷載等因素的影響，使得木構件的物理、化學、力學、構造等性能產生不同程度地劣化，而材質的劣化直接影響著古建筑的“健康”和“壽命”，開展古建筑保護的研究已迫在眉睫。

而如何準確地判斷古建筑所面臨的安全隱患，從而做到科學合理地對其維護和修繕是目前亟需解決的問題。木構件材質狀況的勘查逐漸成為了古建筑維修前勘查內容中必不可少的一項重要環節。但目前，對古建筑木構件現狀的勘查存在以下幾個方面的問題：（1）現狀的勘查多是基于經驗性的肉眼判斷，因此也造成了大量僅表面存在一定殘損而性能并未降低或未降低太多，但保留著豐富歷史信息的原始構件被草率地更換，使得古建筑攜帶大量原始重要歷史信息的標本性木構件逐漸消逝；另外，對內部已有很大的腐朽但外部沒有任何損害痕跡的木構件有時不能及時準確地判定，這都會給古建筑帶來非常嚴重的安全隱患；（2）對木構件性能的評價多數依然采用傳統的實驗室破壞測定（如：順紋抗壓強度、橫紋抗彎強度、木材氣干密度、吸水性等的測定），極大地損傷和破壞了木構件本身。

眾所周知，材質的劣化必然會引起解剖構造的變化、化學成分的降解以及物理力學性能的衰減，最終影響到古建筑的“健康”和“使用壽命”。因此，本發明采用“少損”取樣手段，從微觀構造角度出發，對木構件的內部材質劣化進行研究，以實現對木構件的“最小干預”。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法。

本發明的目的是這樣實現的，一種基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法，包括以下步驟：

1）?試樣處理：將古建筑木構件試樣抽真空以排除木材內的空氣后，經浸漬處理、包埋處理及冷凍處理得到處理后的試樣；

2）試樣切片制作：包括切片、烤片、脫水以及脫脂四個步驟，具體如下：

切片：將所述處理后的試樣放在徠卡切片機上進行橫切面的切片，切面的厚度不大于10?μm；

烤片：將經過切片處理后的試樣放在50-60℃的烤片機上進行烤片處理50-60min，以排出內部的水分；

脫水：將經過烤片處理的試樣順序浸入50%、75%、95%和100%乙醇水溶液中進行梯度脫水處理，每個梯度處理8-12?min；

脫脂：將經過脫水處理的試樣浸入二甲苯溶液中進行脫脂處理3-5min即得試樣切片；

3）試樣切片檢測：用生物數碼顯微鏡觀察切片分別在偏光和熒光線的纖維素及木質素的含量和分布情況；

4）對比分析法分析：將獲取到的偏光和熒光效果圖與試樣對應的健康材進行對比，觀察試樣纖維素及木質素的含量變化情況，即可判斷出古建筑木構件試樣材質的變化情況。

本發明的有益效果為：