[发明专利]含水古木构件脱水定形过程中水的扩散系数的测定方法

说明书

技术领域

本发明属于含水古木脱水测定方法技术领域，主要涉及的是一种含水古木构件脱水定形过程中水的扩散系数的测定方法。

背景技术

古木构件，即指木质文物，自出土即被泡水保护，这仅是应急保护措施，必须创造条件尽快地让其脱水干燥，否则木质构件会继续被腐蚀。而含水古木构件的脱水定形过程非常漫长，只有这个过程完成后，木质文物才称得上得到合理有效的保护。古木构件脱水干燥的快慢与自身的性状和环境状况有关，扩散系数是描述这种特性的技术参数，同时扩散系数也是反映木质文物性质的基本物理量。扩散系数不但可以定性地评估古木构件地腐蚀程度，而且是计算古木构件脱水至稳定所需时间必不可缺少的数据，同时亦为古木构件干燥过程的数字模拟提供理论参数，扩散系数的测定为制定木质文物的保护工艺、方案提供重要的依据。但是如何测定古木构件中水的扩散系数，目前却未见报道，因此无法得知木质文物脱水至稳定的时间，也无法进行古木构件干燥过程的数字模拟，难以选择合理的古木构件脱水方案。

对于新鲜木材已有测定其扩散系数的方法，但是这个方法不适用于古木构件。因为新鲜木材与古木构件的材质是非常不同的，后者有不同程度的腐蚀，有的腐蚀度甚至接近80％，腐蚀程度严重已不罕见。测试新鲜木材的扩散系数时，是用干燥的木块作试件，而古木的扩散系数是以含水、甚至饱水的木块作试件。

因此发明新的方法来测定木质文物在脱水至稳定过程中水的扩散系数已迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提出一种含水古木构件脱水定形过程中水的扩散系数的测定方法。该方法能够提供木质文物的基本物理参数扩散系数，为评估古木构件地腐蚀程度提供重要参数，亦为古木构件干燥过程的数字模拟及计算古木构件脱水达到稳定所需时间提供理论参数。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：对含水古木构件脱水定形过程中水的扩散系数的测定方法按以下步骤进行：

(1)根据木质构件大小取一小块试件；

(2)在相对湿度为90％以上的环境下，用细砂纸将小块试件磨成一任意长方体，在加工中不得挤压试块，以免影响试块的原始含水量；

(3)试块制作好后，即刻称取小块试件的重量P₁(P₁为小块试件的干重量和起始所含水的重量)，读数精确至0.001克；

(4)称重后，即刻测量小块试件的厚度h，读数精确至0.01毫米；

(5)用防水分扩散的密封材料封闭小块试件的五个平面，保留一个平面让水分通过；

(6)将密封后的小块试件放入相对湿度为100％的保湿箱中养护24小时，使密封材料与小块试件粘贴牢固；

(7)从保湿箱中取出小块试件称其重量，记为P₂⁽⁰⁾，读数精确至0.001克，并记下此时的时间作为开始脱水的时间起点t₀，将小块试件放入室内在室温下让其自发地脱水；

(8)在小块试件脱水过程中称其重量P₂⁽ⁱ⁾(i＝1，2，3，……，n)，直至P₂⁽ⁱ⁾不再减重，即P₂^(n-1)≈P₂⁽ⁿ⁾，并记录每次称重的重量及相应的时间。小块试件脱水达到恒重所需要的时间即为脱水至稳定的时间t；

(9)拆除小块试件表层的密封材料并称重，记为P3，读数精确至0.001克；

(10)将称重后的小块试件放入干燥箱，在105℃下烘至恒重，即小块试件重量不再变化；

(11)将上述小块试件放入干燥器冷却后称重，记为P₄，读数精确至0.001克；

(12)用C=P3-P4P4×100%]]>求出小块试件脱水至稳定时的含水量；