壓型鋼板
—稻草板組合樓板在建筑中的應用

郭冬偉　何錦錦　孟毅豪　晏亞珍　楊皓宇

（東北林業大學土木工程學院，黑龍江哈爾濱　150040）

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壓型鋼板
—稻草板組合樓板在建筑中的應用

郭冬偉何錦錦孟毅豪晏亞珍楊皓宇

（東北林業大學土木工程學院，黑龍江哈爾濱150040）

摘要：介紹了建筑樓板與稻草板的發展現狀，根據稻草板的特點，提出了一種新的結構形式——壓型鋼板—稻草板組合樓板，分析了其在建筑中的優勢及應用價值，并闡述了該樓板的發展前景，為類似問題的研究提供參考。

關鍵詞：稻草板，樓板，組合結構，綠色環保

1　建筑樓板現狀

進入21世紀以來，隨著經濟的發展和人口的增加，中國建筑用樓板消費市場具有巨大的增長潛力和良好發展前景。傳統的以廉價、量大的天然原木作為原料的時代已經過去了，取而代之的是現代的鋼筋混凝土樓板。然而，鋼筋混凝土材料容重比較大，為滿足承載力和使用要求，鋼筋混凝土為原料的結構大大增加樓層凈高和樓板自重，建筑空間利用率被降低。人造板技術的產生和發展很好的解決了人類用材的問題。人造板技術不斷進步、新產品新工藝不斷開發，原料的利用率、利用范圍都得到了極大的提高，真正實現了以最少的原料生產最多的產品，保護自然資源和生態環境。

2　稻草板

2.1稻草板的簡介

稻草板是以植物秸稈（如稻草或麥草等）作原料，直接在成型機內以加熱擠壓的方式形成密實的板柸，并在表面粘上一層各種材質的“護面紙”而制成的新型環保建材［1］。該板不取自木材，而是用南方的稻草作主要原料，烘干壓制而成，不用含甲醛的膠黏劑。結構穩定、膨脹系數小、握釘力強，可以成為大芯板、三合板的替代品。

稻草板的厚度分為38 mm和58 mm兩種，寬1 200 mm，長度可以根據具體的設計確定。單位重量為21. 5 kg/m2～25. 5 kg/m2，含水量為10%～16%，導熱系數比紅磚小得多，經測定，其保暖隔熱性能與370磚墻相似，規格為2 500 mm×1 200 mm×500 mm的稻草板（四邊支撐時）可以承受22 kN～25 kN的荷載，55 mm厚板隔聲性能為28 dB～30 dB，如采用雙層則超過50 dB。因壓合密實，排出了板芯空氣，又不加膠合料，稻草板具有良好的耐火性（0. 5 h）。

2.2稻草板的發展歷史

稻草板是在第一次世界大戰期間首先從瑞典發展起來的一種建筑板材［2］。因為這種板材具有突出的優勢，很快普及到歐美等許多國家，很好的解決了建筑板材短缺的問題。隨著技術的發展和進步，稻草板的性能不斷被提高，在工業、民用、公用等建筑中被廣泛應用。進入20世紀90年代，隨著建筑行業的迅速發展，稻草板也成為建筑行業廣泛采用的一種新型建筑材料，應用范圍不斷擴大。稻草板技術被引進我國后，主要應用于住房建設，辦公樓以及房屋內裝修，大多數作為墻體材料，或者分割、填充材料使用。

在國內，從20世紀90年代開始，稻草板也廣泛的用在建筑結構中。中國新型建筑材料（集團）公司引進的稻草板生產線推進了中國人造板行業的發展。如今，稻草板生產技術的發展不僅為了提高產量，更朝著更加綠色環保的方向努力。在2003年，我國研究的不含甲醛的稻草板正式在國內面市。這種稻草板雖然以稻草為主要原料，但先進的工藝可以保證其各項物理性能完全達到國家有關標準。這大大推動了我國建筑樓板行業的發展。該產品已通過國家科委組織的科技成果鑒定，可以作為大芯板、多層板、密度板的升級換代產品，現已大量用在建筑行業中。這也為組合樓板的發展奠定了基礎。

2.3稻草板的特點

稻草板被廣泛使用，因為其具有突出的優勢［3］：

1）制造原料為農作物秸稈，綠色環保。

2）對稻草的充分利用，變廢為寶，減少了資源的浪費和環境的污染。

3）良好保溫性能和隔熱性能、隔音性能。

4）良好的抗震能力。

稻草板具有突出的優點，但是由于材料本身的問題，用在建筑樓板構件中還是有以下缺陷：

1）稻草板抗拉強度低，無法實現大跨度。

2）稻草板為人工壓合板材，無法和鋼筋實現結合。

3）稻草板本身與混凝土的墻、柱等構件沒有很好的連接。

針對以上問題，結合已有的技術方法，我們提出壓型鋼板—稻草板組合樓板，充分發揮兩種材料的優勢，為建筑樓板提供新的形式。

3　壓型鋼板—稻草板組合樓板

20世紀30年代起，人們在對組合結構的研究中發現，型鋼與混凝土組合結構具有省時省力、經濟高效的優點，隨后國外學者們對壓型鋼板與混凝土組合樓板進行了大量的試驗研究，取得了許多的成果，并開始推廣應用于工業與民用建筑中［4］。組合樓板具有普通樓板難以達到的優勢，既節省了鋼筋又減少了模板的使用。但隨著水泥產量的下降，未來混凝土的使用也將受限。壓型鋼板—稻草板組合結構的產生很好的解決了這一問題，用稻草板來代替混凝土板，經濟合理還有利于環保。這樣合理的組合不僅能充分發揮出壓型鋼板抗拉的能力，還能發揮出稻草板的抗壓性能，使得兩種材料合理受力，各得其所。

3.1壓型鋼板—稻草板的組合形式

目前，房屋建筑中樓板的主要形式有：鋼筋混凝土樓板、壓型鋼板混凝土樓板、鋼骨輕質混凝土新型樓板、木樓板等等［5］。這些樓板形式不僅結構形式單一，而且自重很大，大大減少了樓層凈高。

壓型鋼板—稻草板組合結構采用如圖1所示的截面形式。這種組合結構的截面形式具有突出的優勢，不僅充分發揮兩種材料的優點，提供較大的承載力和剛度，而且由于稻草板表現出的延性，使組合結構整體性好，抗震能力強，可以很好的滿足建筑房屋對其的使用要求。

圖1　壓型鋼板—稻草板組合結構的截面形式

3.2壓型鋼板—稻草板組合樓板的優勢

其組合結構具有如下優勢：

1）原料經濟環保，利用率高，不產生建筑垃圾，可回收再利用。

2）構件標準化，壓型鋼板和稻草板均采用國家標準型號，不需工廠進行構件的現加工，可批量生產，效率高。

3）承載力大大提高，構件具有更高的承載力，能夠跨越較大的跨度。

4）方便施工。稻草板與壓型鋼板之間有空腔，空腔之中不僅能添加保溫隔熱材料等，還能方便電線、管道等通過，既實用又方便施工。

5）保溫隔聲、隔熱。由于稻草板材料本身具有的特點，所以用它來建造的房屋不僅保溫隔熱，而且對于聲音也有很好的吸收效果。

3.3壓型鋼板—稻草板組合樓板的前景

型鋼―稻草板組合結構是由稻草板以及其下方的波紋狀型鋼板組合而成［5］，稻草板與壓型鋼板之間用普通螺栓進行連接，這樣合理的組合不僅能充分發揮出壓型鋼板抗拉的優勢，還能充分利用稻草板的抗壓性能。稻草板與壓型鋼板之間有空腔，空腔之中不僅能添加保溫隔熱材料等，還能方便電線、管道等通過，既實用又方便施工。由于壓型鋼板和稻草板能產生較好的組合效應，采用這種上下結構能充分發揮各自材料的性能優勢，能夠跨越較大的跨度，擁有較大的承載力和剛度，與傳統的壓型鋼板混凝土組合相比，降低了材料的用量以及構件自身的重量。由于稻草板這種材料的特點，用它建造的房屋能夠保溫隔熱，對于聲音也有很好的吸收效果，所以完全能給人們提供舒適的生活。而若是能在稻草板的表面貼上一層金屬蒙皮，不僅有利于增加結構表面的平整度，而且能使稻草板避免受潮、蟲蛀和紙面受到破壞。因此，將稻草板與壓型鋼板組合使用不僅滿足結構、裝飾以及一些其他功能的要求，而且還擁有很好的經濟開發價值以及工程建筑前景。

4　結論和期望

進入21世紀以來，隨著經濟的發展和人口的增加，中國建筑對樓板消費市場具有巨大的需求。通過技術手段，利用農作物秸稈資源來變廢為寶，既解決了資源瓶頸的問題，又為建筑樓板市場帶來春天，符合綠色環保型的新型建筑的要求。作為建筑行業另一重要材料的壓型鋼板不僅質量輕、剛度大，而且截面形式多樣。合理地將稻草板和壓型鋼板結合并把它們應用在建筑結構上，代替傳統的鋼筋混凝土樓板，真正做到了發揮兩種材料各自的優點、節省混凝土的使用的目的，減少了混凝土的用量，節約了資源，減少了建筑垃圾的產生。

目前，我國有關稻草板與型鋼組合結構在建筑工程中的研究與利用正在起步，不僅缺少實際工程的檢驗，理論研究也嚴重不足，相關的理論模型和計算公式等問題還有待解決，但隨著我國建筑行業的發展以及研究技術的進步，壓型鋼板與稻草板組合結構的優勢會越來越明顯，相關問題也會逐一解決，相信在不遠的將來必定會快速走進人們的生活中。

參考文獻：

［1］虞強華.稻草板輕隔墻在工程中的應用［J］.建筑技術，1991 （5）：18-19.

［2］張威振.稻草板，讓墻材更“綠色”［J］.中國建材，2004，（12）：67-68.

［3］張秀華，裴駿，郭冬偉，等.鋼—稻草板組合結構的應用與發展前景［J］.山西建筑，2015，41（29）：31-32.

［4］何保康.壓型鋼板與混凝土組合樓板的設計［J］.工業建筑，1985（9）：4-10.

［5］李玉順，單煒，黃祖波，等.壓型鋼板—竹膠板組合樓板的力學性能試驗研究［J］.建筑結構學報，2008（1）：96-102.

On application of profiled sheet-strawboard composite floor in buildings

Guo Dongwei He Jinjin Meng Yihao Yan Yazhen Yang Haoyu
（College of Civil Engineering，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China）

Abstract：The paper introduces the development of architectural floors and strawboards，points out the profiled sheet-strawboard composite floor according to the features of the strawboards，analyzes its advantages and application value in buildings，and illustrates its development，so as to provide some reference for similar problems.

Key words：strawboard，floor，composite structure，green environment protection

中圖分類號：TU398

文獻標識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）09-0063-02

收稿日期：2016-01-18

作者簡介：郭冬偉（1992-），男，在讀本科生；何錦錦（1995-），女，在讀本科生；孟毅豪（1994-），男，在讀本科生