在水泥中加入钢筋,是为了增加稳定性,但是,用竹子替代钢筋制作“竹筋混凝土”,你听过没?这样的房子能住人吗?是开玩笑还是认真的?
粉末状水泥和水结合,经过凝固后会变成坚硬的固体,但固体水泥很容易崩裂,抗压能力不够优秀,于是加入了沙子、碎石等填充物,形成了混凝土。
凝固后的混凝土抗压强度高达35MPa,的确,抗压强度提高了,但韧性问题还是没能解决,于是专家思考,如何才能提高混凝土的拉伸强度,否则用混凝土浇筑的建筑很容易开裂,久而久之会产生较大的安全隐患。
水泥缺强度,于是加入了碎石和砂砾,混凝土拉伸强度低,所以照搬之前的原理,只要在混凝土中加入螺纹钢即可。
螺纹钢的膨胀系数和混凝土差不多,而螺纹钢的拉伸强度达到540兆帕,在加入混凝土后,形成的钢筋混凝土可同时具备抗压、抗弯、抗剪和抗扭等卓越性能,所以牢固的建筑离不开钢筋混凝土。
混凝土的拉伸力为3.5兆帕,而竹子的拉伸力为150兆帕,虽然加入了竹子的竹筋混凝土拉伸力,比钢筋混凝土低不少,但问题的关键在于,建筑结构所需要材料的拉伸力标准是多高。
如果某建筑的安全标准是10兆帕,即便把一根竹子切割成10份,在混凝土中插入竹条都够了,如果安全标准是200兆帕,则需要用螺纹钢代替。
所以从某种程度来讲,竹筋混凝土是可行的,不知道大家在农村的时候,有没有参与过修建晒坪。
晒坪就是农村建筑前面的一片场地,单纯用泥土,农户无法晒稻谷、玉米等,每到下雨天也会泥泞不堪,如果用水泥浇筑,昼夜温差、寒冬酷暑都会对水泥造成破坏,没过几年就会开裂,所以在修建晒坪时,起码需要用混凝土,而不是单纯用水泥。
但混凝土也不行,晒坪太大,很容易造成受力不均,例如晒坪东侧停两辆车,西侧空荡荡,晒坪没过多久便会开裂,虽然农村晒坪的质量要求不需要很高,但有条件的,仍然会加入钢筋来提高整体拉伸性能。
不过钢筋贵,上文说过,只要混凝土的拉伸性达到要求即可,所以在修建晒坪时,完全可以用竹子来代替昂贵的钢筋。
当然了,也不是山上砍根竹子就往混凝土里塞,里面也有讲究,首先需要挑选上等毛竹,接着还要刷一层油,将毛竹和外界水气隔绝,起到密封作用,大幅度延长毛竹的寿命,否则毛竹很容易分解。
毛竹加入混凝土后,除了一层油之外,还会被混凝土牢牢包裹住,又是一层保护,所以竹子在里面时很难分解的,而晒坪就是日常晾晒、停停车等等,对拉伸度虽然有要求,但不高,所以可以用竹子代替钢筋。
如果用竹筋混凝土建造的房子能住吗?
从中国竹子的情况来看,我国拥有得天独厚的优势,境内有竹类植物39属837种,占世界竹子种类的51%,并且我国对毛竹、慈竹、白夹竹、寿竹、刚竹、淡竹、雷竹、绿竹、红壳竹等22个竹种进行了开发,2021年竹产业产值接近3818亿元,占世界竹产品贸易总额的60%以上。
我国正在推行“以竹代塑”,未来竹子在我们生活中的占比将更大,例如我国南方一带,家中有大量竹制品,甚至有竹屋,这些建筑都可以保持几十年的寿命,可以正常入住。
从理想化角度出发,如果能全面推行竹筋混凝土,当然也是件好事,但如果用竹筋混凝土来建造现代动辄30层的商品房,从业余角度来看,我个人是比较担心的,因为楼层越高,对建筑材料的要求越高。
举个简单的例子,如果是单层楼房,钢筋混凝土的拉伸数值为A,竹筋混凝土的数值为A-10,而单层楼房的标准是A-20,此时可以用竹筋混凝土建造房屋。
但如果是10层、20层、30层的商品房,对建筑材料的拉伸要求是A-5,那么此时竹筋混凝土是达不到要求的。
虽然竹子低碳环保,还经过水煮碳化、桐油浸泡、硼酸浸泡等处理,在防腐耐侵蚀方面的数值都不错,但竹子和钢筋比起来,仍然有不少缺点。
钢筋是工业化的产物,几百根、几千根、几万根钢筋都能做到拉伸强度统一的标准,但竹子是自然界的产物,受气候、温度、泥土、地域、年份等多重环境影响,很难保证每根竹子都一样,质量检测方面缺乏正式统一标准,所以在混凝土中加入竹子,往往会导致结构的不均匀和不可靠。
当然,这方面属于建筑行业的专业知识,从业余角度出发,如果是随便踩踩晾晒的晒坪,或者小屋子平房等,可以考虑用竹筋混凝土,但如果是大规模的高楼层住宅,个人感觉还是用钢筋混凝土更有保障。
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