古建筑作為民族文化的載體,是一個民族文化的凝結(jié),它們矗立在中華大地上見證了一座座城市幾百年甚至上千年歷史的滄桑變化。不可避免的,這些珍貴的建筑正在經(jīng)受著時間的侵蝕和災害破壞,因此,當前加強對歷史文物建筑的保護修繕意義重大。
我國古建筑多歷史悠久,多因日照、地震、風吹雨打、自然老化等因素而導致古代建筑的整體穩(wěn)定性受到影響。另外,由于很多的古代建筑屬于木質(zhì)結(jié)構(gòu),其木纖維內(nèi)外收縮存在比較大的差異,導致內(nèi)外受力不均。而且很多的古代建筑在潮濕的環(huán)境下經(jīng)常會被腐蝕,造成古代建筑的梁柱結(jié)構(gòu)受力面減小,引起扭曲變形,導致古建筑結(jié)構(gòu)受損。
古建筑群不同于普通建筑,其背后的歷史和意義重大。在確定加固方案之前,不僅要考慮加固的必要性,而且要遵循“古舊修復”的原則,不應破壞文物本身的歷史價值。
如果使用傳統(tǒng)的加固方法,直接用新材料或者混凝土材料去替換原來的木結(jié)構(gòu),不僅成本高、施工難度大,還容易破壞木結(jié)構(gòu)的原始結(jié)構(gòu)形式,讓這些木結(jié)構(gòu)失去歷史文物價值,破壞了古建筑的原有風貌,金屬構(gòu)件也會加重原結(jié)構(gòu)承載力,這并不是一種最優(yōu)的加固方案。
我國歷史文物建筑多以木結(jié)構(gòu)為主,木結(jié)構(gòu)脆弱的這種特性也決定了用碳纖維布加固是相較于其他相較于其他方法而言非常適合的加固方法。
首先,碳纖維材料的抗拉強度和彈性模量要比普通的鋼材高,質(zhì)量更輕,強度更高,能夠有效提高建筑物的承載力、剛度與抗震性能,而且碳纖維布加固不會對其原結(jié)構(gòu)進行鉆孔、植釘?shù)仍斐晌锢硇云茐?,既做到了保護又做到了修繕。
其次,由于碳纖維布是由大量碳纖維束絲編織而成的,屬于延展性材料,粘貼于墻體之上,能使建筑物具有很好的抗震性能。地震來臨時,碳纖維布將會連接墻體作為整體吸收地震釋放的能量,延緩房屋的倒塌。
另外,對于木質(zhì)結(jié)構(gòu)的古建筑來說,受荷時間較長、長期經(jīng)受風雨侵蝕,結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生腐蝕。因此,對于木質(zhì)建筑來說,防腐是一項長期艱巨的任務。碳纖維布與其配套使用的環(huán)氧樹脂浸漬膠均具有耐腐性,復合使用后對木質(zhì)結(jié)構(gòu)既能加固又能使其避免腐蝕,起到了一舉兩得的作用。
歷史建筑的加固都必須遵從保存歷史原貌的原則。碳纖維布質(zhì)量輕、易施工,不對結(jié)構(gòu)造成二次傷害,且基本不增加結(jié)構(gòu)自重,對于歷史文物建筑加固是非常理想的加固方法。