日前，在濟(jì)南召開的現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)建筑學(xué)術(shù)論壇上，建筑結(jié)構(gòu)加固改造與地下空間工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、山東建筑大學(xué)教授張?chǎng)螏淼摹案咝阅軣o機(jī)膠復(fù)合竹材料及結(jié)構(gòu)”項(xiàng)目讓人眼前一亮。中國(guó)工程院院士、國(guó)家建筑綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家崔愷認(rèn)為，上述新材料代表著建筑材料的未來方向。

　　張?chǎng)螆F(tuán)隊(duì)的試驗(yàn)結(jié)果顯示：無機(jī)膠復(fù)合竹材料在經(jīng)歷了一系列拉、壓、彎、剪等力學(xué)性能測(cè)試后，其抗拉、抗壓、抗彎性能表現(xiàn)出色，甚至在某些方面比工程木材更勝一籌。無機(jī)膠復(fù)合竹材料已經(jīng)在北京、山東的一些工程中進(jìn)行了示范。

　　解決傳統(tǒng)工程竹痛點(diǎn)

　　我國(guó)優(yōu)質(zhì)木材短缺，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)原材料主要依賴進(jìn)口。但與此同時(shí)，我國(guó)竹林資源豐富，是世界上最主要的產(chǎn)竹地區(qū)，竹林面積約占全球的1/3。如何實(shí)現(xiàn)竹材的“小材大用、劣材優(yōu)用”、推進(jìn)竹材建材化是關(guān)鍵問題。

　　工程竹作為結(jié)構(gòu)承重用材的時(shí)間并不長(zhǎng)。對(duì)于這方面的研究，全世界均處于探索階段?！皞鹘y(tǒng)工程竹材料主要采用酚醛樹脂等有機(jī)膠進(jìn)行黏結(jié)，存在不抗火、不耐久、釋放有害物質(zhì)三大痛點(diǎn)。”張?chǎng)谓榻B，如今，他們研發(fā)的高性能無機(jī)膠復(fù)合竹材料相關(guān)技術(shù)使得這些問題迎刃而解。采用無機(jī)黏結(jié)劑制成的工程竹解決了傳統(tǒng)有機(jī)膠工程竹木材存在的甲醛釋放等問題；無機(jī)膠復(fù)合竹承重柱、梁的耐火極限也達(dá)到了3小時(shí)和2小時(shí)以上，滿足了一級(jí)耐火等級(jí)建筑構(gòu)件耐火標(biāo)準(zhǔn)的極限要求。

　　如何將竹子與無機(jī)膠緊密結(jié)合起來是要突破的另一個(gè)關(guān)鍵問題。張?chǎng)谓榻B，他們通過無機(jī)膠微納米改性技術(shù)及生產(chǎn)工藝解決了無機(jī)膠與竹材之間浸潤(rùn)性、親和性、協(xié)同工作能力差等技術(shù)短板，使得竹子與無機(jī)膠實(shí)現(xiàn)了“你中有我，我中有你”的牢固結(jié)合。目前這種通過無機(jī)膠黏接竹子制作成的高性能無機(jī)膠復(fù)合竹材料，已經(jīng)在濟(jì)南國(guó)際機(jī)場(chǎng)客運(yùn)站應(yīng)用。應(yīng)用了該材料的樓層表面簡(jiǎn)潔大氣，大樓木質(zhì)紋理流暢且富有層次。

　　具有天然固碳屬性

　　將竹子制成竹條，經(jīng)過竹條疏解、高溫碳化得到竹纖維束，再經(jīng)過無機(jī)膠自動(dòng)化制備、竹束噴膠、組胚入模、冷壓成型，便得到了高性能無機(jī)膠復(fù)合竹材料。這是記者見到的新型竹材料的制造全過程。這種新型竹材料的研究也是中國(guó)工程院戰(zhàn)略咨詢研究項(xiàng)目“面向2035的中國(guó)竹建筑工程發(fā)展戰(zhàn)略和關(guān)鍵技術(shù)研究”的一部分。

　　讓中國(guó)人住進(jìn)竹房子是張?chǎng)蔚膶?dǎo)師、中國(guó)工程院院士陳肇元的夙愿，也是張?chǎng)闻Φ姆较?。?012年開始動(dòng)手研究到2024年研制成功，張?chǎng)斡?2年實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破。其間，他嘗試過多種木材，比如松木等，但最終還是回到竹子的道路上。

　　“建筑業(yè)的節(jié)能降碳和綠色轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的要求。”張?chǎng)握f，建筑業(yè)碳排放中，建材生產(chǎn)、建筑施工、建筑運(yùn)行階段分別占28.2%、1%、21.7%。他認(rèn)為，我國(guó)建筑業(yè)的碳排放主要在建材生產(chǎn)階段，而竹木材料在生長(zhǎng)過程中吸收二氧化碳，釋放氧氣，具有天然固碳屬性，是理想的綠色建材。

　　在高性能無機(jī)膠復(fù)合竹材料研發(fā)成功之后，張?chǎng)螆F(tuán)隊(duì)在崔愷的支持下將該材料推廣到北京南苑森林公園森林書屋城市更新項(xiàng)目、濟(jì)南國(guó)際機(jī)場(chǎng)客運(yùn)站擴(kuò)建改造工程等項(xiàng)目中。

　　掌握了核心技術(shù)，研發(fā)了產(chǎn)品，并將技術(shù)推廣到示范工程中，讓張?chǎng)斡辛烁嗉夹g(shù)話語權(quán)。最近，由其主編的中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)CECS標(biāo)準(zhǔn)《無機(jī)膠復(fù)合竹結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》發(fā)布，這是無機(jī)膠復(fù)合竹領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　以中國(guó)工程院院士呂西林為組長(zhǎng)的審查組專家認(rèn)為，張?chǎng)螆F(tuán)隊(duì)建立的無機(jī)膠復(fù)合竹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，填補(bǔ)了無機(jī)膠復(fù)合竹結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的空白。該方法總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中鎂質(zhì)無機(jī)黏結(jié)劑制備復(fù)合竹材技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。