晋祠圣母殿主要承重木构件老化过程中外表木材微观结构和主要化学成分变化OA

【目的】探究古建筑旧木材自然老化过程中外表微观结构和主要化学成分变化,揭示承重木构件劣化程度与化学成分降解的相关性,明确不同楼层木构件劣化程度的差异,为古建筑木构件的保护修复提供科学依据。【方法】对取自晋祠圣母殿主要承重木构件的48个古建筑旧木材样本和1个对照新木材样本进行扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射测试,分析木材微观形貌、化学官能团、纤维素结晶度的变化特征,采用美国能源部标准方法(NREL法)对纤维素、半纤维素和木质素含量进行定量测定和分析。【结果】圣母殿古建筑承重木构件外表均有不同程度的劣化,与其木材内部细胞出现具缘纹孔开裂、细胞壁扭曲变形、细胞壁破碎等破坏类型有关;旧木材中的纤维素、半纤维素和木质素均发生降解,以半纤维素降解最为显著。【结论】古建筑旧木材木质素含量随细胞劣化程度加深呈上升趋势,纤维素和半纤维素含量随细胞劣化程度加深呈衰减趋势,且纤维素含量与纤维素结晶度呈显著正相关;相对于一层木构件,圣母殿二层木构件主要化学成分降解程度普遍更高。