便携式防腐装置的设计与应用

赖惟永，叶博雄，于再君,苏团

（1.龙岩学院，福建龙岩364012；2.国立云林科技大学，台湾云林64001）

便携式防腐装置的设计与应用

赖惟永1，叶博雄2，于再君1,苏团1

（1.龙岩学院，福建龙岩364012；2.国立云林科技大学，台湾云林64001）

为提高古建筑木质构件维修效率，设计了一种便携式增压点滴化学药剂防腐装置。本文介绍了该装置的结构特点和工作原理，对该装置在木质构件维修中的应用部位和操作进行阐述，并与其他普通防腐处理方法就行了对比。

便携式；增压点滴；防腐；木质构件

古建筑木构件的木材防腐是古建筑维修的重要工作，目前还没有非常理想的传统防腐方法可以让木质构件的防腐工作同时达到修旧如旧、不拆动、少更换、高效等目的。为此，研究了一种装置，希望达到高效、便捷、经济、最大化保护古建筑的效果。

1　结构特点及工作原理

1.1结构特点

图1　便携式增压点滴装置[1]Diagram1 Portable supercharged dropping device[1]

本装置结构如图1所示，由箱体2、软袋5、平板3和点滴输液器6构成；软袋5的材质需要具有较好的力学强度；点滴输液器6的结构类似普通医疗用输液管，但管道长度要达5米以上，滴速控制阀两个，分别置于近箱体2端和近滴头端；平板3置于软袋5上面，且略小于箱体2，可在箱体2内自由垂直上下活动；软袋5置于箱体2内，且顶部设有加药阀4；软袋5底部有点滴输液器6输出，点滴输液器6通过箱体2侧面底部向外引申。

1.2工作原理

该装置非常适用于木质结构建筑现场操作，工作原理是靠压力将药液从药袋内压出点滴。工作时，该装置放置于地面处，点滴头牵拉到需要点滴的高处，然后在平板3上加上重物，比如石头、泥沙袋、装水水桶等建筑现场易得到的重物，压力作用下，软袋5内的药液即通过点滴输液器6在高处的滴头点滴到木材腐朽处。药液滴完时，移开平板3，打开加药阀4开关后加注即可，加液操作方便，且量比普通点滴瓶要多很多；点滴输液器6由于在管的两端都设了一个滴速控制阀，地面和空中作业时都能操作滴液速度调节；该装置可配备数个，甚至数十个输液器，对现场多处防腐点同时进行滴液处理，根据各防腐点不同高度、不同腐朽程度等进行各自的滴速调整。

2　适用场合及操作

该装置主要可用于古建筑木质构件的现场防腐，也可用于其他文物的现场防腐，还可用于树木的点滴补液。以下主要针对古建筑木质构件现场防腐进行阐述。

2.1适用的场所及部位

古建筑木质构件维修中，如果建筑中的木质构件发生局部轻度腐朽或虫蛀，但腐朽和虫害程度未达残损点标准，对木质构件整体或局部不造成严重后果，对于古建筑的正常使用不产生影响，一般都不用对其腐朽处进行更换或者加固处理。但如果维持现状，不采取任何措施，后期腐朽就会急剧加重。且此类病害普遍存在于现存古建筑木质构件中，病害部位数量也特别多，处理的工作量非常大，而且基本是现场操作。根据古建筑维修原则，要修旧如旧和最少干预，[2]对于木建筑中此类病害应采取不拆动原木建筑情况下进行化学药剂防腐，适用选用该装置进行防腐。

在古建筑中，此类轻微腐朽或虫害，主要存在于木质构件易受潮及土木混建处，具体部位主要有：与建筑屋瓦面接触的望板、檩条、梁、柱头；柱的底端；木龙骨端头等土木混建处、走廊木护栏等。因为屋瓦处多有雨水侵蚀，易受潮，柱底端多接地，易受潮和虫蛀，土木混建处多有空隙，易藏污纳垢，成为菌虫栖息地，木护栏多对外，易受雨水飘淋。

2.2具体操作技术

针对前面阐述的古建筑木质构件轻微病害典型部位，采用便携式增压点滴装置进行防腐处理。首先，把该装置摆放到处理现场的地面或者楼面，合理选择和加注防腐液后，借助其他重物加压软袋，把滴头牵拉到此空间区域内的各轻腐点进行操作。以下主要针对屋面处望板和檩、柱的两端、横梁等典型部位进行技术操作说明。

2.2.1望板、檩点滴防腐操作

此处腐朽根源来自屋瓦接触面，望板的腐朽由背面先开始腐朽，一般情况下，背面腐朽程度比正面要严重，重点要点滴望板背面的腐朽，且药水在重力作用下会浸透到正面。屋面为导流雨水，多是倾斜铺装的，望板也是，具体操作时，在望板腐朽处上边界处钻孔，孔的直径5毫米左右，钻孔深度以刚好望板不被钻穿为最佳，钻孔角度是在望板下方对着其正面，采用水平方向往背面钻，然后在腐朽处上方钉铁钉，牵拉一条输液管来固定在铁钉上，为防止药液流失和滴管掉落，可采用在滴头处加塞塑料滴头，该滴头直径比钻孔直径稍大一些，约6毫米左右，为易插入孔，尾部呈削尖状，把该塑料滴头塞入钻孔，即防脱落，又防药水流失，然后用滴速调节阀调节药液滴速，滴液速度以不溢出为原则，滴注时间根据腐朽程度而定，一般为三天，滴注两天后，孔附近的木材吸收药水接近饱和，调慢滴速，以防药水流失。

2.2.2柱中下部点滴防腐处理

此类部位防腐处理方法类似传统吊瓶点滴法，首先在腐朽处上方大约30cm处，向柱中心方向钻一个向下倾斜45度的孔，孔的深度一般为柱子的半径，孔直径5mm左右，在孔上方钉钉子，把输液管固定好，然后将滴头插入孔中，直达孔的底部，接着调节滴速控制阀，滴液速度以防腐剂刚好不从孔口外溢为佳，一般滴注八天左右，滴注四天后，重新调慢滴速。

2.2.3柱上端点滴防腐处理

柱端头一般与其他构件相连接，防腐操作空间狭小，一般在柱端头与其他木构件结合处沿缝隙向柱中心打孔，钻孔的深度根据腐朽范围和程度而定，直径5毫米左右，孔倾斜角度保持和柱端头面持平，还要在腐朽处附近钉铁钉，牵拉一根输液管到铁钉上固定好，同样要在加塞直径6毫米塑料滴头，将滴头塞紧钻孔，调节滴速控制阀，滴药速度液以药液不从孔口外溢为原则，一般滴注八天左右。[3]滴注四天后，也要重新调慢滴液速度。

2.2.4横梁点滴防腐处理

不同位置的横梁的点滴防腐处理方法不同。如横梁上方有较大的操作空间，则可在其腐朽上方，垂直向下钻5毫米的孔，孔深钻透横梁深度的一半为佳，然后在腐朽处上方钉铁钉，固定好输液管后，将滴管插入孔中，滴速以药液刚好不外溢为佳。当腐朽部位太靠近其他物件而无法向下垂直钻孔时，则可采用向下倾斜甚至水平方向钻孔，为防滴头掉落，也要钉子固定输液管和加塞6毫米塑料滴头，滴注时间一般为五天，三天后重新调慢滴液速度。

2.3效果评价

古建筑木质构件轻腐防腐技术的检验指标，主要体现在防腐效果、最少干预原则、现场操作可行性、操作难易程度、高空防腐作业安全性、工作效率、环保等方面。目前在古建筑修缮现场用于木质构件防腐常用方法主要有刷涂法、喷涂法、浸渍法和吊瓶点滴法。浸渍法主要用于整根木质构件的防腐，有别于本文阐述的轻腐情况。以下就轻腐防腐技术合理与否的六个检验指标，对比分析便携式增压点滴法、刷涂法、喷涂法和吊瓶点滴法等四种方法的优劣（表1）。

刷涂、喷涂法，其药剂多停留在材质表面，防腐效果较差。常需要拆动建筑结构后才能施工，虽适合现场施工，但是施工较麻烦，施工危险系数较高，也不环保。吊瓶点滴法，虽然较环保、防腐的效果也较良好，但是由于吊瓶装置储液量小、吊瓶要高于滴头等特点限制，其防腐工作量非常大，也需要常拆动建筑结构，整体工作效率低下。

综合来说，便携式增压输液装置点滴法，工作效率高、操作简单安全、环保，而且防腐效果非常好，更重要的是完全符合古建筑维修的最小干预原则，可在不需要拆动建筑的任何部位情况下，对任何部位进行防腐点滴，可算是比较理想的轻腐防腐方法。

表1　各轻腐防腐方法防腐性能指标对照表Table1 1 Comparison between preservation with portable supercharged dropping device and other kind of preservative technology

3　工程实践

该装置被试用于福建土楼中南靖田螺坑土楼屋面综合维护工程其中之一施工现场，经现场效果验证，该装置基本可以按照工作原理正常输液点滴，基本达到预期效果。表2中阐述了现场两不同工地的工程情况，新装置的工期只有传统工期的三分之一左右，但是节省了约三分之二的费用。

表2　两个不同类型屋面轻腐防腐处理工程概况对照表Table1 2 Two different types of roof light rot anticorrosion treatment engineering

评判防腐处理质量的关键指标之一为木构件吸药量，吸药量越多，防腐质量越好。工程中选用了MFB-2型防腐剂，选取两个不同工地各5根同样尺寸（3600mm*150mm*25mm）、表面轻腐的望板，计算比较两组望板的总吸药量。点滴法从望板最高处钻一孔后，每隔500mm钻一孔，每根望板钻7个孔。由表3中显示便携式点滴法总吸药量是喷涂法的3倍多。单从这方面分析，便携式点滴法防腐效果显著。

表3　吸药量对照表Table1 3 Absorption dose table

[1]赖惟永.一种便携式增压点滴输液装置[P].中国专利：zl201320208602.7，2013-09-11.

[2]曹金珍.林业工程——国外木材防腐技术和研究现状[J].中国学术期刊文摘,2006,12(24):1-1.

[3]何潇娴.福建土楼的保护和继承[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2013,(2):175-176.

[4]侯时拓.故宫慈宁宫等古建筑木构件现场防腐处理技术[J].木材加工机械，2010,(4):43-45、15.

编辑：董刚

The design 0f portable supercharged dropping device

LAI Weiyong1，YE Boxiong2，YU Zaijun1,SU Tuan1
(1.Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 364012，China; 2.National Yunlin University of Science and Technology Yunlin，Taiwan，64001，China)

For improve the efficiency of ancient wooden component maintenance,strictly abide by the old as before,as far as possible open principle,we design a portable chemical anticorrosive equipment pressure a bit.Introduces the structure features and working principle of the device,the application of the maintenance of the equipment in the wooden component parts and elaborates the operation,and compared with other ordinary corrosion methods to highlight its innovations。

Portable；Supercharged dropping；Antisepsis；Wood component

S781

A

2095-7327（2016）-07-0041-04

赖惟永，（1982-），男，福建漳平人，龙岩学院讲师硕士（木材科学与技术与技术），主要研究：木材科学与技术，福建土楼木质构件。

福建省教育厅B类科技项目“福建土楼木结构材料保护的研究及应用”（JB10152）；龙岩学院服务海西建设重点项目“闽西低碳环保材料开发研究”（JB10169）。