原竹在土木工程中应用的研究进展
摘要: 近年来,建筑业的可持续发展引起了越来越广泛的关注。竹子具有资源丰富、成材快、材性优良等特点,是一种优质的绿色生态建筑材料。首先介绍了作为主要建筑材料的优劣势和它的发展前景;其次说明了原竹在建筑结构上的应用研究;再对现有原竹的力学性能进行分析,然后介绍了工程竹的特殊形式—竹集成材,以及它的制作工艺和力学性能的研究;最后总结全文说明合理地发展竹结构建筑有利于生态平衡和环境保护,具有重大而深远的意义。未来绿色建筑物会有巨大的发展,希望推广原竹这一“绿色生态建筑材料”在土木工程中的广泛应用。
关键词: 原竹,绿色建材,原竹结构,竹筋混凝土,原竹建筑
Advances in the application of bamboo in civil engineering.
Abstract: in recent years, the sustainable development of construction industry has attracted more and more attention.Bamboo is a kind of high quality green ecological building material with rich resources, fast growth and excellent material properties.Firstly, the advantages and disadvantages of the main building materials and its development prospect are introduced.Secondly, the application of the original bamboo in the construction structure is explained.Then the construction of the existing bamboo structure is analyzed, and then the special form of the bamboo is introduced, and its production process and mechanical properties are studied.Finally, it is concluded that the development of bamboo structure is beneficial to ecological balance and environmental protection, which is of great and far-reaching significance.In the future, there will be a great development of green buildings. We hope to promote the application of the 'green ecological building materials' in the civil engineering.
Keywords: original bamboo, green building materials, original bamboo structure, bamboo reinforced concrete, the original bamboo building
中国位于世界竹子分布的中心,竹类植物资源极其丰富,无论是竹子的面积、种类、蓄积量或者是采伐量均居世界产竹国之首[1]。全世界约有100属1 000多种竹子,而我国就有37 属约500 种,竹林面积500 万hm2,约占世界竹林面积的1 /4[2]。竹子的生长速度很快,一般3 ~ 5 a 年就可成材利用,属于短周期的可再生资源,具有极大的开发价值。竹材的力学性能优良,其抗拉强度约为木材的2 倍,抗压强度约为木材的1. 5 倍[3 - 4]。然而,长期以来竹材多以原竹形式或经过简单加工后用于农业、渔业、建筑业、编制生活用具和农具,技术含量低,附加值不高。因此,将竹材进行二次开发,应用于建筑结构领域,不仅能够拓宽竹材的应用范围,促进竹材工业的科技创新,而且有利于保护生态环境,促进人与自然和谐发展[5]。竹材与水泥、钢材、粘土砖等传统建筑材料相比较,它在生长过程中可改善自然环境。竹材是生物有机体,是碳的储藏库,据资料统计,每公顷毛竹林年吸收CO2约47 t,而且CO2能固定存储于砍伐后的竹材。竹材加工的能耗低,又因其有机高分子聚合体结构和内部空腔结构使其具有天然良好的隔热性能,与此同时竹材废弃后还可以自然降解。因此竹结构建筑从材料的制造、使用、废弃直到再生利用的整个生命周期中具备与生态环境的协调共存性。合理地发展竹结构建筑有利于生态平衡和环境保护,具有重大而深远的意义。
1 原竹作为主要建筑材料的优劣性
1.1 原竹建材的优势
