摘要：当前的建筑机构材料已经不再满足我国可持续发展的相关要求了，绿色材料逐渐取代了传统的建筑材料，并成为了建筑行业发展的必然要求。文章围绕竹材的构造和力学性能相关内容展开，分析竹材改性产品，探析竹材在建筑结构中的应用，以进一步深化绿色材料在建筑结构中的应用。
关键词：竹材；建筑结构；应用
我国在竹材资源的拥有量位居世界前列，竹材资源在我国具有极大的开发价值，随着科学技术在竹子生长发育环节的应用，我国的竹材资源日益丰富，并被广泛用于了社会各领域。竹子不仅能够用来生产手工艺品，还能够对其进行加工用于建筑装饰以及建筑施工中，其成为了我国建筑行业发展中的新宠。
一、竹材的构造和力学性能分析
（一）竹材的构造分析
竹子在日常生活中十分常见，其主体部分是竹杆，而竹节和节间又是竹杆的主要组成因子。节间部分被称之为竹壁，主要由竹青、竹肉和竹黄等组成，其中，竹壁的外延部分便是竹青，竹青的存在能够让竹子的表面呈现出绿色状态。竹青部位的组织比较紧密，质地也比较坚硬并且表面是比较光滑的，常被用来编制一些家居用品和装饰品，比如护栏，装物体的筐等。竹黄，呈黄色，位于竹壁内侧，其组织比较松散脆弱。而竹肉则位于前面两者之间，其力学强度较大，是竹壁的主要组成部分，竹材的物理力学性质也主要体现在此部分。竹子在使用过程中，每一部分的用途都不一样，其具有一定的变异性。其中竹杆的变化是呈线性的，竹壁的厚度是从下至上递减的，竹节内部中还有一层膜，主要是用来增强竹材资源的韧劲的，以避免竹子出现开裂和曲折问题。
（二）竹材的力学性能介绍
竹材资源拥有比较细致浓密的纤维，虽然质量比较轻，但是质地较强，并且具有一定的弹性，力学性质较佳，能够被很好的用于工程建筑结构中。在力学强度方面，主材资源与其他钢筋材料相比，只略略低于钢筋，但其钢重又强于其他工程材料。竹材资源的顺纹抗拉强度高达150Mpa，容许应力高达29.4Mpa，受弯极限强度是109Mpa，弹性模量为1.7%，顺纹受压极限强度是12495Mpa，6号竹材资源的受弯极限强度是12397Mpa。
二、竹材改性产品分析
纯天然的竹子并不适合直接用于建筑工程中，天然的竹子韧性还不够，还需要对其进行加工处理，进一步提升其韧性，将竹子的卓越性能全部发挥出来并改善其缺陷后，才能被广泛使用。在当前的竹材资源使用中，竹材的改性工序主要分为三个步骤，第一个步骤是沿着竹子的纤维生长方向对其剥除部分进行分层，并将其分成两到四个部分。第二个步骤是为了改变竹子的形状，需要利用蒸汽对其进行软化，同时在此环节中对竹子进行防腐蚀和防虫蛀处理。第三个步骤是根据天然竹子的原状截面进行热压工艺处理，并将其制成板状。经过上述三个步骤的改性之后，竹材资源的拉升强度、拉升模量、抗弯强度、抗弯模量、抗压强度、抗剪强度等性能都能够得到明显提升。
对竹子进行改性处理之后，能够制成竹材人造板和重组竹，这两种经过加工处理后的竹材资源的性能和结构都会发生改变，并且能够满足建筑结构的建造要求。天然竹子的直径较小，并且其内部是空心的，其纯天然姿态并不适合作为建筑结构的构件，而需要将其改造为人造板并将其加工成不同几何形态的构成单元，以消除其在各方面的异性和缺点。比如，竹编胶合板，需要剔除竹子的竹青和竹黄，仅剩下竹篾并将其编织成竹席，等到干燥之后浸胶，再进行热压处理之后即可。
三、竹材在建筑结构中的应用分析
竹材资源在建筑工程中的使用时间已经比较长了，比如在我国香港，随处可见由竹子组成的结构，外墙修补和装饰工程中也到处可见竹材资源。在亚洲的部分国家其建筑屋面的材料也是由竹子和混凝土所构成的，哥斯达黎加由竹子所构成的廉价房屋较多。竹子凭借自身的优越性能而被广泛用于建筑结构中，并被认为是绿色化、环保化的工程结构材料。
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（一）竹质地板
在我国，并不是所有的地板都是由木材制成的，用竹子制成的地板也比较多。与木质地板相比，竹质地板的光滑性和抗弯性能都更强，其耐久性也更高。在处理竹质地板时需要经过众多的工序，并要对竹子进行加工处理。具体而言，竹质地板所经历的工序有20多道，比如精选竹条、加压成型、抛光以及表面上光等。在处理竹条时使用的方法是超高温处理，这能够有效改变其碳化着色，杀死竹子内部的蛀虫并且其能够根据用户的喜好来塑造地板的性质和形状。
（二）竹子在混凝土双向板中的应用分析
在建筑结构中，混凝土双向板的使用较多，但传统的混凝土双向板在使用过程中的防水性能还有待提升。将竹子应在混凝土双向板中，需要先对竹子进行改性处理，其具体过程如下。第一步，先按照夹板的尺寸劈裂竹杆，并将其表面进行粗糙处理，然后在其表面涂刷一层沥青，让其具备防水性能。第二步，浇筑混凝土，先将由竹子所制成的夹板按照一定的间距要求放在模板内，并用短铜线对其进行交叉捆绑，将其固牢，然后再将混凝土浇筑在模板内。第三步，对浇筑后的混凝土进行振捣密实处理，并根据保护层的需求来确定其厚度。经过上述步骤的处理之后，竹子的弹性模量和拉升强度会发生改变，双向板的弹性极限会增大，整个板的荷载能力也会提升，并且不会出现脆性剪切破坏问题。竹子在混凝土双向板中的应用不仅能够增强板的防水性能，而且能够从整体上提升板的质量。
（三）竹篾在水泥储水箱中的应用分析
据相关报道表明，在1983年6月便已经有人在制作储水箱时使用竹篾了。在此储水箱中使用到了长度不一的竹篾，将这些竹篾编织成网之后弯成圆柱状的竹笼，最然后再在竹网内外侧涂抹一层树脂。最后再将其与水泥施工结合起来，其主要施工程序是现在竹网底部进行水泥施工工序，遵循由下到上原则，水箱的顶部与护臂是由砂浆做成的，砂浆的配比是水泥：砂=1:2,。当完成施工后对其进行养护，利用此结构所建制的水箱能够使用10几年，并且不会出现任何问题。
（四）竹纤维水泥基复合板
在建筑工程结构中，竹纤维水泥基复合板中的竹板是经过改性处理了的，纤维的主要作用是增强水泥的性能。在FRC板中，其主要组成物质是水泥、矿渣、竹子纤维、石英、外加剂等，其使用的机械设备主要是真空挤压机。当经过压制之后还需要将其存入温室中，并用低压蒸汽对其进行养护，养护时间一般是四个星期。最后根据建筑结构的尺寸和规格，将改性竹纤维粘接在FRC板上，并用胶板对其进行热压。经过上述工序处理之后的竹板可以有效防止腐烂，减少虫蛀，防止干裂湿胀，延长竹板材料的使用寿命。而降改性之后的竹板与FRC板复合在一起能够有效提升此建筑构件的增体强度和抗弯模量，并降低构件的自身重量。将朱纤维水泥基复合板用于建筑结构中，能够在现浇筑施工中减去拆模环节，减少施工量和劳动强度，并加快整个工程的施工进度。竹纤维水泥基复合板在建筑结构中的应用，不仅能够有效降低施工成本，而且其可塑性极强，能够被广泛用于隔墙材料和房屋制品中。
结束语
竹子含有丰富的纤维素和抗拉、抗压、抗弯性能，只有对其进行到位的改性处理，其便能够在建筑结构中发挥其优势，为建筑行业的发展提供更多的新材料和新工艺。在建筑施工中，使用竹纤维水泥基复合板还能够有效减少施工环节，降低施工成本并提升施工进度，因此竹材资源在建筑结构中的应用前景必然是广阔的。
参考文献
[1]张翔.竹材在建筑室内设计中的应用价值[J].安徽建筑,2016,(05):118- 119+172.
[2]徐超,黄真.加固竹材在钢结构次结构中应用研究[J].低温建筑技术,2016,(05):95-97.
[3]杨志刚.竹材在现代建筑与风景园林中的应用研究[D].西安建筑科技大学,2013.
[4]郝际平,赵曰亭.竹材在建筑结构中的应用发展与研究现状[J].竹子研究汇刊,2013,(04):12-18.
[5]李家佳,李玲娇.现代竹材在建筑结构中的应用现状[J].土木建筑与环境工程,2011,(S2):115-118.
[6]李明,郑靓.竹材在建筑工程中的应用[J].广东建材,2011,(02):23-26.
论文作者:李剑锟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：竹材论文; 竹子论文; 建筑结构论文; 对其论文; 资源论文; 水泥论文; 混凝土论文; 《基层建设》2017年第11期论文;