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你见过竹篮、竹笛、竹砧板 ,可你见过竹子混凝土吗?
使用竹子千年 ,最近 ,我国又取得一项巨大突破 ,“以竹代石”的新型建筑材
料横空出世 ,掀起了建筑界的革命。
或许有人要问了 ,世界上的石头又不紧缺 ,为何还要用竹子来代替?竹子这般 脆弱 ,代替石头安全吗?
气候变暖 ,海平面上升 ,平平无奇的二氧化碳 ,正在不断积累 ,残害着我们的 地球。
为了应对即将到来的危机 ,人们制定出了“碳达峰、碳中和”的目标 ,减少二 氧化碳的排放 ,成了当务之急。
说起罪魁祸首二氧化碳 ,很多人想到的都是工厂滚滚浓烟 ,以及汽车呼出的带 味儿的尾气。
其实 ,建筑行业也是二氧化碳排放的重灾区。
据《 2020全球建筑现状报告》显示 ,2019年建筑运营所排放的二氧化碳 ,达1
全屏 00亿吨 ,外加建筑建造的排放 , 占了全球能源相关二氧化碳排放总量的38%。
这看起来有些不可思议 ,毕竟房子可不会排放污染气体。但建房的许多材料,制造时却不可避免排放二氧化碳。
一座看起来岁月静好的房子 ,是很多工业材料的结合体 ,比如其中的钢筋与混 凝土。
制作此类材料时 ,需要用到化石燃料燃烧 ,来达到高温效果 ,燃烧过程就会产 生许多的二氧化碳。
有人做过统计 ,光是水泥的生产 ,就占了全球碳排放量的7%。其他的金属建 材 ,每生产一吨 ,就会排放2.3吨的碳。
在混凝土中使用的碎石 ,也是碳排放的一大帮凶 , 因此 ,选用竹子代替 ,对应 对气候变暖等问题来说 ,大功一件。
来自南京林业大学及土木工程学院的师生 ,就是在这一目标下 ,组成了研究小 组 ,开始夜以继日的钻研。
如今 ,一种新型可持续生物质竹骨料混凝土 ,终于研制成功。
将竹子加入到混凝土里 ,看起来并不难 ,但竹子易开裂、易腐蚀 ,并且与水泥 基体的粘性差 ,直接加入肯定不行。
为此 ,研究团队对竹骨料进行改性 ,改性后的竹骨料材料力学性能、抗腐蚀 性 ,以及微观结构都发生了改变。
经过检测 ,这种新型的竹骨料混凝土有着良好的力学性能 ,28天抗压强度达到 普通混凝土的74% ,并且力学性能随着养护天数增加 ,会逐渐增强。
除此之外 ,竹骨料混凝土还有很多优势 ,比如有一定的延性 ,当混凝土块被破 坏时 ,裂缝贯穿的速度比普通混凝土慢得多。
竹骨料混凝土的初衷 ,是减少碳排放 ,这一点也不负众望 ,使用1吨竹骨料可 以替代3.6吨碎石骨料 ,有效减少了5.178-5.848吨的碳排放量。
比起可再生的竹子 ,碎石资源还是十分的缺乏 ,“以竹代石”的运用 ,不仅有效减少碳排放 ,更有助于可持续发展。
这种新型混凝土 ,将为岌岌可危的气候难题 ,递交新的答卷。
竹子与建筑的不解之缘 ,其实早在4500年前就已经结下。
有证可考的 ,是来自于四川成都的宝墩文化。
宝墩文化阶段 ,是我国文明发展的一个重要阶段 ,这种文化广泛分布在成都平 原 ,晚期阶段 ,一股来自长江中下游的文化与之交织 ,孕育出了我们所熟知的三星 堆文化。
古老的泥墙 ,破碎的骸骨、以及水稻田的遗迹等 ,这些都是宝墩文化留给后人 的宝贵财富。
对宝墩8座古城遗址的考古 ,从上世纪晚期就已经开始 ,当时人们在这些遗址 中 ,发现了一些泥墙基槽式建筑。
在这些建筑中 ,人们发现除了泥土外 ,还有另外一种材料 ,至于是木质还是竹 质 ,或者两种都有 ,一直争论不休 ,难有定论。
直到2021年6月7日 ,成都考古研究院公布了最新考古成果 ,在成都新津宝墩古 城遗址中 ,发现了6枚碳化竹片。
这些竹片静静躺在倒塌的红烧土基中 ,穿越千年 ,为人们解答了那个争论已久 的问题 ,那些似木似竹建筑材料 ,实际上是竹。
这也证实了 ,早在4500年前的宝墩时期 ,就已经有竹骨泥墙出现 ,之后这种建 筑一直传承到了三星堆、十二桥文化时期。
到了如今 ,成都地区还流传着一种独居特色的建筑——竹编夹泥墙 ,这种泥墙 以编竹为骨 ,外覆泥灰而成。
竹编夹泥墙 ,至少在汉代就已经存在。
著名建筑学家刘致平写过一本《四川住宅建筑概说》 ,里面提到他在汉代随葬 器物上的见闻 ,说这些器物上的图像 ,就有与之类似的建筑。
如今 ,水泥代替了泥土 ,钢筋代替了竹 ,这种古老的记忆 ,只在文字 ,和少许 的图片中存在。
也有一些师傅 ,致力于传承这种古老技艺 ,将原本不为外人道的技法公之于 众。
如此 ,我们也能领略到这种尘封千年的技法。
竹编夹泥墙 ,五字就能概括精髓:竹、泥、灰、器、技。取材和制作坟六步: 伐竹、取土、制灰、启篾、编织、抹灰
步骤并不繁琐 ,简约而古朴 ,却是无数经验智慧的总结。
了解这门技术 ,让我们行走茂林修竹之间时 ,懂得了这种自然之物 ,对高楼大 厦的启迪。
除了以竹代石 ,我国以竹代塑工艺 ,已经在世界市场上占有一席之地。小到U 盘、鼠标 ,大到音响、汽车内饰 ,竹子早已融入了我们的生活。
成立于1998年的宜宾某竹木业公司 ,算是这一行业的佼佼者。
该公司原本以竹地板起家 ,生意最好那年 ,年产值达到6000万元 ,但随着同行 竞争加剧 ,竹地板价格走低 ,公司陷入窘境。
到2006年 ,公司不想在竹地板上一条路走到黑 ,决定朝着其他方向发展 ,可竹 子除了做地板 ,还能做什么呢?
当时正是电子产品突飞猛进的时代 ,将竹子与其结合 ,或许就是一条生路。
在这种思想引领下 ,公司最先将目标定在了电脑键盘上。
生产一个键盘需要475克的塑料 ,一万个就是475吨 ,如果研制成功 ,将减少这 475吨塑料的消耗 ,功在当代 ,利在千秋。
为了这个目标 ,研发人员经过9个月的钻研 ,终于研制出了第一代竹键盘。
这代竹键盘虽然销量不错 ,但只有框架是竹质的 ,键帽依然是塑料 ,并没有达 到全竹键盘的目标。
将键帽也换成竹质 ,可比只换框架要难得多 , 因为键帽数量太多 ,精密要求度 高 ,对生产机器的要求也高。
为完成这一目标 ,研发人员从改写代码开始 ,经过无数次实验 ,终于研制出生 产键帽的机器。
这个机器只要启动 ,就能自动将放进去的竹条切割、做弧、倒角、钻孔 ,误差 不超0.1毫米 ,放在键盘框中不紧不松刚刚好。
键帽的问题解决 ,但在量产时 ,又存在一个问题 ,竹条受热容易变形 ,导致散 架。
为了解决这一问题 ,研发团队通过特殊组合 ,制成了有五层结构的牢固键盘。
新一代键盘很受消费者青睐 ,2012年成功打入海外市场 ,创下创汇1亿元的佳 绩。
有了竹键盘铺路 ,之后的竹鼠标、竹计算器、竹音响等 ,也畅销欧美等多个国 家。
以竹代塑创造佳绩的不止一家 ,位于四川宜宾的一家环保科技公司 ,正在用竹 浆生产一次性餐具。
这种餐具取代传统塑料餐具难以降解的问题 ,对环保贡献巨大 ,受欧美市场欢 迎。
四川宜宾 ,本就是一个竹产品遍地开花的地方 ,光是在创新竹日用品交易中心 陈列的竹产品 ,种类就已经达到上万种。
建筑设计师邵长专 ,正致力于将宜宾打造成一座“竹居城市” ,他曾经创造的 宜宾竹产品交易中心 ,是迄今为止 ,全世界难度最大 ,面积最大的竹建筑之一。
在邵长专看来 ,竹不仅能代替塑料 ,还能代替钢铁 ,创造出更多的价值。
我国竹林面积超1亿亩 ,如今在建筑、装饰、食品、化工、防治等方面 ,都是 竹子大展拳脚的地方。
在农业领域 ,用竹纤维制作的薄膜 ,成为了塑料大棚的替代品。此外 ,这些竹 纤维还能用于制造高铁车厢 ,以及建造房屋。
竹有节 , 内空虚 ,常被人用来警醒一个人要有气节 ,要虚心 , 同时还要有傲霜 斗雪的坚韧品质。
除了精神寄托 ,如今的竹子 ,更是将自身的价值发挥到极致 ,点亮了中国创新 的灯 ,照亮了整个世界。
信息来源:
[1] 《以“竹”代石 ,南京林业大学一团队研发新型建材引关注》扬子晚报202 4-07-29
[2] 《抢救性记录传统建筑工艺 ,成都文物考古研究院揭秘“竹编夹泥墙” 》 红星新闻2022-12-30
[3] 《成都新津宝墩古城遗址发现疑似4500年前的水稻田》海外网2021-06-08
[4] 《以竹代塑”扮靓绿色中国》光明网2023-03-24
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