■李海涛
竹材轻质高强，力学性能优良，作为结构材料已有上千年历史，早在新石器时代就出现用竹子建造的房屋。竹材一直以来在土木工程领域有着举足轻重的地位，我国在工程竹材加工制造技术、工程竹结构相关研究等领域均处于世界领先水平。
工程竹材的种类
工程竹材泛指将天然生竹材加工成各类竹单元形式（竹单板、竹帘、竹席、竹片、竹篾、竹丝、竹纤维、竹碎料等），采用胶黏剂，通过物理、化学等手段加工而成的复合材料。依据竹单元形式、排列方式、制造工艺等，可将工程竹材产品分为以下6类。
竹集成材：将速生、短周期的竹材加工成定宽、定厚的竹片或者将原竹展平形成宽幅面竹单元（去除竹青和竹黄），经过处理（如炭化等）并干燥至一定的含水率，再通过胶黏剂将竹片胶合而成的型材。
竹重组材：将竹材破成竹篾或疏解成通长的、保持纤维原有排列方式的竹纤维束或去除有机质的疏松网状竹纤维束或者纯纤维，再经处理（如炭化等）、干燥、施胶、组坯成型后压制而成的竹质型材。由竹篾模压而成的竹质型材又称竹篾层积材。
竹编胶合材：将竹材断料去青，劈成竹片或竹篾编成竹席或竹帘，经过处理（如炭化等）并干燥至一定含水率，然后浸胶或涂胶，组坯压制而成的竹质型材；采用竹席单元压制而成的又称为竹席胶合材，采用竹帘单元压制而成的又称为竹帘胶合材。后来也被开发成各类结构构件或者组合构件，应用到土木工程领域。
竹缠绕复合材：指以经过预处理的旋切竹皮、竹篾或细竹条为基材，以树脂为胶黏剂，采用缠绕工艺加工成型的生物基材料。
竹碎料型材：主要依据木材刨花板的制造原理，以经过预处理的杂竹、毛竹梢和各种竹材加工边角料等为原料，经切片、辊压、筛选、施胶、铺装等工艺，最后热压而成的型材。该产品的生产工艺与木质刨花板相近，制成的竹碎料板的强度高于木刨花板，其吸水膨胀率低于木刨花板，在水泥模板及复合板的基材等方面应用前景广阔。
竹塑复合材：以经过预处理改性的竹粉、竹锯末、竹屑或竹渣等纤维为主要原料，利用高分子化学界面融合原理，与熔融热塑性树脂（主要有PE、PP、PVC等）按一定的比例混合，在添加剂的作用下，经过高温混炼和成型加工而制得的一种新型复合材料。
工程竹建筑应用
工程竹材加工技术日益成熟，产品也得到了大量的推广和应用，工程竹建筑更快更多地走进了人们的视野。
在南京林业大学校园内有一栋2层的竹楼（图1），为重型竹结构体系，采用的建筑材料包括竹重组材、竹集成材、竹编胶合材等。校园内还有一栋建筑面积达1100平方米的办公楼（图2），办公楼采用重型竹结构，梁、柱受力构件采用竹集成材，是建成当面单体建筑面积较大的竹集成材建筑。
图1南京林业大学工程竹材示范建筑李海涛/供图
图2森泰办公楼李海涛/供图
图3为南京林业大学校园内一个人行桥梁结构，跨度12米，主要受力构件通过榫卯连接和相互支撑形成受力体系，受力杆件采用竹集成材，上铺板材为竹重组材。
图3竹集成材人行桥梁结构李海涛/供图
竹子具有优良的物理性能和优异的安全性能。采用竹结构具有方便施工、安装及施工周期短，良好的保温、隔声、抗震性能，在一定程度上保证室内空气品质，总体成本低等优点。竹是可再生的天然绿色有机材料，符合建筑领域的节能要求，很大程度上降低建筑物的能源消耗。
工程竹建筑的应用前景
工程竹材可广泛应用到土木工程领域，如室内外装修、建筑模板、竹建筑、竹桥、管廊等。国家各部门也出台了多项政策支持竹产业、竹建筑的发展。有关工程竹建筑的相关标准也在紧密锣鼓的制定中。相信在“双碳”目标背景下，随着国家产业政策的引导和标准体系的健全，工程竹材在土木工程领域的应用将更加深入和广泛。
本文原载于《中国建材报》12月19日7版
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