压型钢板
—稻草板组合楼板在建筑中的应用

郭冬伟　何锦锦　孟毅豪　晏亚珍　杨皓宇

（东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨　150040）



压型钢板
—稻草板组合楼板在建筑中的应用

郭冬伟何锦锦孟毅豪晏亚珍杨皓宇

（东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150040）

摘要：介绍了建筑楼板与稻草板的发展现状，根据稻草板的特点，提出了一种新的结构形式——压型钢板—稻草板组合楼板，分析了其在建筑中的优势及应用价值，并阐述了该楼板的发展前景，为类似问题的研究提供参考。

关键词：稻草板，楼板，组合结构，绿色环保

1　建筑楼板现状

进入21世纪以来，随着经济的发展和人口的增加，中国建筑用楼板消费市场具有巨大的增长潜力和良好发展前景。传统的以廉价、量大的天然原木作为原料的时代已经过去了，取而代之的是现代的钢筋混凝土楼板。然而，钢筋混凝土材料容重比较大，为满足承载力和使用要求，钢筋混凝土为原料的结构大大增加楼层净高和楼板自重，建筑空间利用率被降低。人造板技术的产生和发展很好的解决了人类用材的问题。人造板技术不断进步、新产品新工艺不断开发，原料的利用率、利用范围都得到了极大的提高，真正实现了以最少的原料生产最多的产品，保护自然资源和生态环境。

2　稻草板

2.1稻草板的简介

稻草板是以植物秸秆（如稻草或麦草等）作原料，直接在成型机内以加热挤压的方式形成密实的板柸，并在表面粘上一层各种材质的“护面纸”而制成的新型环保建材［1］。该板不取自木材，而是用南方的稻草作主要原料，烘干压制而成，不用含甲醛的胶黏剂。结构稳定、膨胀系数小、握钉力强，可以成为大芯板、三合板的替代品。

稻草板的厚度分为38 mm和58 mm两种，宽1 200 mm，长度可以根据具体的设计确定。单位重量为21. 5 kg/m2～25. 5 kg/m2，含水量为10%～16%，导热系数比红砖小得多，经测定，其保暖隔热性能与370砖墙相似，规格为2 500 mm×1 200 mm×500 mm的稻草板（四边支撑时）可以承受22 kN～25 kN的荷载，55 mm厚板隔声性能为28 dB～30 dB，如采用双层则超过50 dB。因压合密实，排出了板芯空气，又不加胶合料，稻草板具有良好的耐火性（0. 5 h）。

2.2稻草板的发展历史

稻草板是在第一次世界大战期间首先从瑞典发展起来的一种建筑板材［2］。因为这种板材具有突出的优势，很快普及到欧美等许多国家，很好的解决了建筑板材短缺的问题。随着技术的发展和进步，稻草板的性能不断被提高，在工业、民用、公用等建筑中被广泛应用。进入20世纪90年代，随着建筑行业的迅速发展，稻草板也成为建筑行业广泛采用的一种新型建筑材料，应用范围不断扩大。稻草板技术被引进我国后，主要应用于住房建设，办公楼以及房屋内装修，大多数作为墙体材料，或者分割、填充材料使用。

在国内，从20世纪90年代开始，稻草板也广泛的用在建筑结构中。中国新型建筑材料（集团）公司引进的稻草板生产线推进了中国人造板行业的发展。如今，稻草板生产技术的发展不仅为了提高产量，更朝着更加绿色环保的方向努力。在2003年，我国研究的不含甲醛的稻草板正式在国内面市。这种稻草板虽然以稻草为主要原料，但先进的工艺可以保证其各项物理性能完全达到国家有关标准。这大大推动了我国建筑楼板行业的发展。该产品已通过国家科委组织的科技成果鉴定，可以作为大芯板、多层板、密度板的升级换代产品，现已大量用在建筑行业中。这也为组合楼板的发展奠定了基础。

2.3稻草板的特点

稻草板被广泛使用，因为其具有突出的优势［3］：

1）制造原料为农作物秸秆，绿色环保。

2）对稻草的充分利用，变废为宝，减少了资源的浪费和环境的污染。

3）良好保温性能和隔热性能、隔音性能。

4）良好的抗震能力。

稻草板具有突出的优点，但是由于材料本身的问题，用在建筑楼板构件中还是有以下缺陷：

1）稻草板抗拉强度低，无法实现大跨度。

2）稻草板为人工压合板材，无法和钢筋实现结合。

3）稻草板本身与混凝土的墙、柱等构件没有很好的连接。

针对以上问题，结合已有的技术方法，我们提出压型钢板—稻草板组合楼板，充分发挥两种材料的优势，为建筑楼板提供新的形式。

3　压型钢板—稻草板组合楼板

20世纪30年代起，人们在对组合结构的研究中发现，型钢与混凝土组合结构具有省时省力、经济高效的优点，随后国外学者们对压型钢板与混凝土组合楼板进行了大量的试验研究，取得了许多的成果，并开始推广应用于工业与民用建筑中［4］。组合楼板具有普通楼板难以达到的优势，既节省了钢筋又减少了模板的使用。但随着水泥产量的下降，未来混凝土的使用也将受限。压型钢板—稻草板组合结构的产生很好的解决了这一问题，用稻草板来代替混凝土板，经济合理还有利于环保。这样合理的组合不仅能充分发挥出压型钢板抗拉的能力，还能发挥出稻草板的抗压性能，使得两种材料合理受力，各得其所。

3.1压型钢板—稻草板的组合形式

目前，房屋建筑中楼板的主要形式有：钢筋混凝土楼板、压型钢板混凝土楼板、钢骨轻质混凝土新型楼板、木楼板等等［5］。这些楼板形式不仅结构形式单一，而且自重很大，大大减少了楼层净高。

压型钢板—稻草板组合结构采用如图1所示的截面形式。这种组合结构的截面形式具有突出的优势，不仅充分发挥两种材料的优点，提供较大的承载力和刚度，而且由于稻草板表现出的延性，使组合结构整体性好，抗震能力强，可以很好的满足建筑房屋对其的使用要求。

图1　压型钢板—稻草板组合结构的截面形式

3.2压型钢板—稻草板组合楼板的优势

其组合结构具有如下优势：

1）原料经济环保，利用率高，不产生建筑垃圾，可回收再利用。

2）构件标准化，压型钢板和稻草板均采用国家标准型号，不需工厂进行构件的现加工，可批量生产，效率高。

3）承载力大大提高，构件具有更高的承载力，能够跨越较大的跨度。

4）方便施工。稻草板与压型钢板之间有空腔，空腔之中不仅能添加保温隔热材料等，还能方便电线、管道等通过，既实用又方便施工。

5）保温隔声、隔热。由于稻草板材料本身具有的特点，所以用它来建造的房屋不仅保温隔热，而且对于声音也有很好的吸收效果。

3.3压型钢板—稻草板组合楼板的前景

型钢―稻草板组合结构是由稻草板以及其下方的波纹状型钢板组合而成［5］，稻草板与压型钢板之间用普通螺栓进行连接，这样合理的组合不仅能充分发挥出压型钢板抗拉的优势，还能充分利用稻草板的抗压性能。稻草板与压型钢板之间有空腔，空腔之中不仅能添加保温隔热材料等，还能方便电线、管道等通过，既实用又方便施工。由于压型钢板和稻草板能产生较好的组合效应，采用这种上下结构能充分发挥各自材料的性能优势，能够跨越较大的跨度，拥有较大的承载力和刚度，与传统的压型钢板混凝土组合相比，降低了材料的用量以及构件自身的重量。由于稻草板这种材料的特点，用它建造的房屋能够保温隔热，对于声音也有很好的吸收效果，所以完全能给人们提供舒适的生活。而若是能在稻草板的表面贴上一层金属蒙皮，不仅有利于增加结构表面的平整度，而且能使稻草板避免受潮、虫蛀和纸面受到破坏。因此，将稻草板与压型钢板组合使用不仅满足结构、装饰以及一些其他功能的要求，而且还拥有很好的经济开发价值以及工程建筑前景。

4　结论和期望

进入21世纪以来，随着经济的发展和人口的增加，中国建筑对楼板消费市场具有巨大的需求。通过技术手段，利用农作物秸秆资源来变废为宝，既解决了资源瓶颈的问题，又为建筑楼板市场带来春天，符合绿色环保型的新型建筑的要求。作为建筑行业另一重要材料的压型钢板不仅质量轻、刚度大，而且截面形式多样。合理地将稻草板和压型钢板结合并把它们应用在建筑结构上，代替传统的钢筋混凝土楼板，真正做到了发挥两种材料各自的优点、节省混凝土的使用的目的，减少了混凝土的用量，节约了资源，减少了建筑垃圾的产生。

目前，我国有关稻草板与型钢组合结构在建筑工程中的研究与利用正在起步，不仅缺少实际工程的检验，理论研究也严重不足，相关的理论模型和计算公式等问题还有待解决，但随着我国建筑行业的发展以及研究技术的进步，压型钢板与稻草板组合结构的优势会越来越明显，相关问题也会逐一解决，相信在不远的将来必定会快速走进人们的生活中。

参考文献：

［1］虞强华.稻草板轻隔墙在工程中的应用［J］.建筑技术，1991 （5）：18-19.

［2］张威振.稻草板，让墙材更“绿色”［J］.中国建材，2004，（12）：67-68.

［3］张秀华，裴骏，郭冬伟，等.钢—稻草板组合结构的应用与发展前景［J］.山西建筑，2015，41（29）：31-32.

［4］何保康.压型钢板与混凝土组合楼板的设计［J］.工业建筑，1985（9）：4-10.

［5］李玉顺，单炜，黄祖波，等.压型钢板—竹胶板组合楼板的力学性能试验研究［J］.建筑结构学报，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

中图分类号：TU398

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）09-0063-02

收稿日期：2016-01-18

作者简介：郭冬伟（1992-），男，在读本科生；何锦锦（1995-），女，在读本科生；孟毅豪（1994-），男，在读本科生