1、1深度炭化木施工工艺研究摘要:针对当前国内比较普遍的现代仿古建筑中运用到的深度炭化木工艺的特点、施工工艺流程及操作特点进行分析，探究深度炭化木所运用到的材料和设备，如何把握质量、安全施工，以便争取最大经济效益。 关键词：深度炭化木施工工艺 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1、概况 现代仿古建筑中使用了大量木材，且绝大多数木材需在露天环境下使用，这些木材经过现代手段加工，虽满足了建筑的基本使用，但难于达到防腐和古旧的要求。为了达到防腐和古旧的要求，经过公司技术人员会同设计单位结合工程技术要求，对其样品考察研究，决定运用深度炭化木工艺。该工艺不仅提高了木材的防腐和耐久性能，且使木
2、材具备样式古旧的特点。在使用中效果明显并具备明显的社会和经济效益。 2.深度炭化木特点 2.1 炭化过程使木材表面颜色随炭化温度升高而加深，经加工刨光后表面如丝质光滑饱满、色泽温润、纹理突出、极其自然美观，达到了较理想的古朴观感效果。 2.2 木材炭化处理为纯物理技术，其过程中只涉及到温度和水蒸汽，不添加任何化学药剂，且加工废料可回收利用，故炭化木相当环保和安2全，是环境友好型材料。且炭化处理使一些速生木材（可替代部分珍贵木材）具有稳定性、防腐和珍贵木材的颜色，因此炭化木具有环境保护意义。 2.3 炭化过程使木材抗弯和抗裂性能下降，所以深度炭化木不推荐做承重木结构使用，但是炭化过程并不影响抗压
3、性能和弹性模量等物理性能。 2.4 木材经炭化处理，使炭化木与外界水分的交换力显著下降，使其几乎不变形、不开裂、尺寸稳定，并延长了木材户外使用年限，加之炭化过程可降解木材的树脂等营养成分，在防腐、防虫方面收到了显著效果。又因不受紫外线，空气中的水分含量和空气中的温度改变其材质稳定性，所以它耐候性极强。 2.5 炭化木内外一致颜色，在整个板面也能保证颜色的均匀，加之炭化木防腐、稳定性好、防潮，所以炭化木保存不需要特别的仓库，也不需要对仓库进行温、湿度控制，日常使用中的维护相当容易。 3.深度炭化木施工工艺流程及操作要点 3.1 施工工艺流程 3.2 操作要点 3.2.1 备料验料备用的木材必须干
4、燥含水率不25%、无裂痕、无蛀腐，无2cm 宽虫节眼，表面不能有明显的缺陷。 3.2.2 材料初加工及设备调试梁、枋等方形材料的初步加工，应先选一面为底面。先将底面刮刨直顺，光平，注意加工后的面绝不能扭曲。3底面刮刨完毕后，再加工侧面。以底面为准，用 90角尺在迎头勾画底面的中垂线，要保证构件两端中垂线互相平行。然后以中线为准，按材料实用厚度画出左右侧面线。再将迎头的侧面线弹在长身的上下两面，然后按线砍刨去荒，使材料的薄厚符合构件的尺寸要求。 柱、檩类圆形构件的初步加工是取直，砍圆、刨光。传统的方法是放八卦线：将已经截好的柱子（或檩）荒料两端垫平，先在圆木两端画出十字中线；两根中线要互相垂直，
5、圆木两端对应的中线要互相平行。其他的构件材料，如墙板、飞椽、望板等可按常规加工成需要的规格尺寸，但必须注意所有木材初加工尺寸需比设计尺寸大 5mm,以备炭化后尺寸的准确。木材初加工完成后，即可进行后续炭化处理。 3.2.3 木材加热过程初加工的木材放入炭化炉内，可根据构件类别分开堆放、分类别分开炭化：板材类构件入炉时可将同种型号板材每 10 张成捆后，按每捆上下间距 80mm 放置；其余枋类、椽类、梁柱类等构件按每种规格单根分开放置，间距上下 100mm。以上都需平放在炭化炉的钢板上，以免受力点不均导致加工时产生形变。 将木材在加热设备中快速加热至 100，板材用时为 2-3h，枋类、椽类、连
6、檐类中型构件用时为 3-4h，桁檩类、梁柱类构件大型构件用时为 4-5h。期间温度须控制在 100，过高易导致木材材质发生质变，过低造成木材含水率太高，都不利于进一步木材的炭化。 3.2.4 木材干燥过程木材干燥至含水率 3-4%，根据木材类别约用时6-16h，把控好时间，用时过少，木材含水率过高，用时过多，木材含水率过低，两者都不利于木材炭化。期间一般将和加工材料同大小的样品4一起放入加热炉中同时加热，以便随时取出样品检验其含水率。 3.2.5 炭化及冷却过程根据不同的炭化等级要求设定时间，让木材在炭化炉中加热到 190-212，持续加温 24h 后，随后炭化炉内温度下降到低于 100，再使
7、水蒸气充斥整个窑内。 3.2.6 水蒸气稳定过程木材吸收水蒸气，含水率有所提高，用时 6-10h。期间应充分保证时间，温度也要严格控制在 90-60，这样木材才能充分吸收水分，使木材在使用过程中达到应有的强度。 3.2.7 降温冷却过程让木材在室内常温下进行降温，用时 4-6h，主要是使木材内部达到稳定。 3.2.8 成品验收及分类炭化木加工完成后，根据构件类别分开堆放，检查其外观是否全部炭化到位，炭化深度是否达到要求，颜色一致否，发现小瑕疵用氧焊枪进行修补,大瑕疵或颜色不一致的应立即更换,确保其美观一致。 3.2.9 现场安装仿古处理炭化木制品或板材等构件到达工地后，根据构件类别和下料尺寸分
8、型号堆放，现场安装时可根据木材纹路进行安装，墙板安装时使用长木板减少接头，以求美观。尽量避免木材二次加工，其余可按相应仿古规范要求进行安装。安装完后可涂刷耐紫外线木材涂料防止轻微变色。 3.3 施工注意事项 3.3.1 炭化木不宜接触土，炭化木的抗弯和抗裂性能下降，不推荐做承重木结构使用。 3.3.2 炭化木较未处理木材握钉力有所下降，所以推荐使用先打孔再5钉孔安装来减少和避免木材开裂。 4.深度炭化木所需材料与设备 所需的材料如下： 5.深度炭化木的质量控制 炭化木原木选材时原木不得有木节或已填补的木节。死节及直径较大的虫眼须在允许限值以内。炭化木制作时,期间温度和木材含水率应严格控制，温度
9、可利用温度控制开关对其进行设定，而含水率需经过含水率测定仪经过精密检测。炭化期间木材可能会因炭化过程失水有所缩小，所以在材料初步加工时预留厚度 5mm。炭化时应确保每次炭化处理过程的时间，炭化后应着重检查木材的炭化深度，其深度不能 100mm，小面积可用氧焊枪进行修补，超过规定的应立即更换材料确保其美观一致。炭化木的变形和安装按国家质量管理体系（GB/T19001-2000）和建筑装饰装修工程质量验收规范(GB 50210-2001)等国家规范执行。期间根据木材纹路进行安装。 深度炭化木施工安全、文明措施 6.1 施工现场的临时用电严格按照施工现场临时用电安全技术规范的有关规范规定执行。 6.
10、2 施工现场使用的手持照明灯使用 36V 的安全电压。 6.3 木材加工设备应有相应的安装防护装置,并安装漏电保护装置。 6.4 进入施工场所，严禁吸烟。施工现场应配置相应的消防器材，6做到配量充足，布局合理，使用有效。消防器材旁不准堆放商品、杂物，不准堵塞、占用消防通道，不准在设施和器材上挂放它物。 6.5 木工使用的材料要精打细算，节约各种木材，并不得将带钉的木头、木板随地乱丢，以防伤害他人，刨花、木屑等易燃物，每天必须清除干净，必要时随积随清。 6.6 凡需动用电焊等明火作业的，事先要得到工地负责人或工地管理员的批准办好“动火证“并做好动火周围的安全工作，配好监护员。 6.7 设立废旧木
11、材回收站,对废旧木、加工过程中细木条、刨木花进行集中回收，进行二次利用。 6.8 木材制作安装优先选用先进的环保机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到最小,同时尽可能避免夜间施工。 7.深度炭化木带来的经济效益 深度炭化木具有防腐防虫性能，不含任何有害物质，使木材的使用寿命增长，且不会在生产和使用过程中对人畜和环境有任何负面影响，真正达到绿色环保、且在处理和维修节约了成本；深度炭化木不易吸水，含水率低，不开裂， 耐潮湿,不易变形，具有很好防潮效果和耐久性能；深度炭化木加工性能好,克服了表面起毛的弊病，经完全脱脂处理，涂布方便，再无需作表面处理，节约油漆成本；深度炭化木里外颜色一致，泛柔和绢丝样亮泽，木色金黄泛旧，手感温暖，木纹更清晰，达到了理想的仿古建筑效果。
