章亮 唐著 任霞 王學翔
[摘? 要]:景觀戶外鋪裝產(chǎn)品是生態(tài)宜居城市和旅游區(qū)建設常見的產(chǎn)品之一,文章調(diào)研總結(jié)了傳統(tǒng)景觀戶外鋪裝材料在產(chǎn)品質(zhì)量和施工安裝中存在的問題,并提出了以我國重點發(fā)展的四大纖維之一的玄武巖纖維來制備景觀戶外鋪裝產(chǎn)品,根據(jù)其受力特點,設計了其最優(yōu)斷面形式,并提出了合理的施工安裝方式。玄武巖纖維復合材料景觀戶外鋪裝產(chǎn)品具有輕質(zhì)高強、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、防火性能好、防潮防水性能好、絕緣性能好的優(yōu)勢,玄武巖纖維復合材料產(chǎn)品的研發(fā)、推廣使用能進一步降低社會能耗、推動建筑業(yè)高質(zhì)量的綠色可持續(xù)發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]:景觀工程; 玄武巖纖維; 鋪裝材料
TU522.3+9A
在生態(tài)宜居城市和旅游景區(qū)建設中,有大量的景觀棧道、步行道、觀景臺路面鋪裝,座椅、格柵、小品等裝飾鋪裝等景觀鋪裝工程,景觀鋪裝工程的質(zhì)量與景觀產(chǎn)品息息相關(guān)。在大力建設過程中,也暴露了部分材料問題,大量使用的各種板材常有易腐爛、易變形、易發(fā)霉、防滑性能差等缺點,維護年限通常為3~5年。造成了大量資源和人力的浪費。本文調(diào)研分析了目前景觀戶外鋪裝項目,總結(jié)了鋪裝材料應用中存在的問題,并提出了一種新型戶外鋪裝材料。
1 景觀戶外鋪裝材料應用情況
目前使用的鋪裝材料多為木塑板、菠蘿格、重組竹等竹木材料。在使用3年以上后,各種板材通常會出現(xiàn)腐爛、變形、發(fā)霉等質(zhì)量通病,嚴重影響了現(xiàn)場的景觀效果和使用。存在的問題主要分為2類,即產(chǎn)品質(zhì)量問題和施工安裝不規(guī)范。
1.1 產(chǎn)品質(zhì)量問題
1.1.1 表面磨損
部分路面鋪裝材料硬度不足,在使用一兩年后表面出現(xiàn)一定程度的磨損,如圖1所示。
1.1.2 褪色
部分鋪裝材料的顏色采用的是表面染色,在戶外日曬雨淋、表面摩擦等作用下,出現(xiàn)了褪色問題,如圖2所示。
1.1.3 腐爛霉變
部分竹木類鋪裝材料其工藝不達標,耐久性性能較差,出現(xiàn)不同程度的發(fā)霉、腐爛的現(xiàn)象,在樹篦子、臨水等濕度較大地區(qū)的鋪裝材料尤為明顯(圖3)。
1.1.4 變形翹曲
部分路面鋪裝材料收縮率較大或吸水膨脹較明顯,出現(xiàn)了變形翹曲等情況,在大面積鋪裝的時候尤為明顯(圖4)。
1.2 施工安裝不規(guī)范
1.2.1 板長方向拼接不規(guī)范
板長方向拼接留縫過寬,會影響美觀,如圖5所示,若密拼不留縫,板材膨脹變形時會擠壓翹曲。
1.2.2 配件問題
卡件預留的螺釘孔與螺釘不配套,導致無法起到穩(wěn)固的作用,如圖 6(a)所示;卡件的卡槽高度和板厚不配套,導致無法起到穩(wěn)固作用,有起翹現(xiàn)象,如圖 6(b)所示;龍骨為角鋼或矩形鋼管時,采用螺釘直接釘入角鋼中,錨固不夠,側(cè)鋪時尤為明顯,在重力作用下易掉落,如圖 6(c)所示。
綜上,目前鋪裝材料使用量大,但是傳統(tǒng)材料多數(shù)存在易腐爛、易變形、易發(fā)霉、防滑性能差等缺點,一般3~5年均需更新維護,造成了大量的資源浪費,而且安裝不規(guī)范也影響使用,也給人民生活帶來諸多不便。傳統(tǒng)材料的缺陷和安裝不規(guī)范必定會拖慢生態(tài)宜居城市和旅游業(yè)的建設步伐,所以目前市場上急需一批具有輕質(zhì)高強、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、防火性能好、防潮防水性能好等特點的新型材料,以及合理的安裝方式來進行更新?lián)Q代。
2 玄武巖纖維復合材料景觀戶外鋪裝板
玄武巖纖維是以玄武巖(火山巖)為原料,經(jīng)1 450~1 500 ℃熔融后、快速拉制而成的連續(xù)纖維,具有優(yōu)越的力學性能、穩(wěn)定的化學性能、突出的耐高溫特性、優(yōu)異的環(huán)保特性;同時,玄武巖纖維具有優(yōu)良的相容性,可與樹脂基、水泥基等傳統(tǒng)材料良好相容,其復合材料亦具有良好的物理力學性能。此外,玄武巖纖維的生產(chǎn)工藝決定了產(chǎn)生的廢棄物少,對環(huán)境污染小,且產(chǎn)品廢棄后可直接在環(huán)境中降解,無任何危害,被譽為21世紀無污染的“綠色工業(yè)原材料”,被國家列入戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點支持的四大高性能纖維材料之一。玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)也是我國高新技術(shù)纖維中最有發(fā)展前途、對破解資源與環(huán)境制約有代表性的可持續(xù)發(fā)展的新資源產(chǎn)業(yè)和綠色產(chǎn)業(yè)。玄武巖纖維加工成各類纖維制品和增強復合材料制品,能滿足國防軍工、建筑工程、交通運輸、石油化工、航天航空等領(lǐng)域的需求,有著廣闊的應用前景[1]。
以玄武巖纖維為增強材料,以樹脂基為基體復合而成的纖維復合材料具有輕質(zhì)高強、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、防火性能好、防潮防水性能好、絕緣性能好、成型豐富等傳統(tǒng)木材、混凝土、鋼材無法比擬的優(yōu)異性能。由于景觀產(chǎn)品位于戶外,對耐候性能要求較高,而纖維復合材料具有傳統(tǒng)木材無法比擬的的耐候性能,其也具有較好的可塑性,可充分實現(xiàn)景觀產(chǎn)品的創(chuàng)意性設計。非常適合室外景觀產(chǎn)品的要求。
玄武巖纖維復合板材與目前市面上常用的重竹、塑木比具有明顯的力學和物理性能優(yōu)勢。各材料性能指標見表1。
2.1 截面設計
本文提出了一種玄武巖纖維復合材料制備景觀戶外地面鋪裝板,根據(jù)景觀項目設計,棧道板寬度基本上為2 000~3 000 mm的范圍,龍骨間距常用600 mm,即需布置3~5根龍骨,形成3跨或4跨或5跨連續(xù)梁。進行棧道板強度驗算和撓度驗算時,應考慮恒載滿布和活荷載最不利布置,分別按活荷載標準值5.0 kN/m2和1.5 kN的豎向集中荷載作用在一塊板上進行承載力和變形驗算。
(1)鋪裝用板材的受力變形情況是選用的控制條件。
(2)考慮最不利情況的變形控制,結(jié)合市面常見產(chǎn)品、安裝方式、感官等因素,多個截面形式比選后,確定設計截面如圖7所示。
(3)此種截面形式能夠最大限度發(fā)揮玄武巖纖維的性能優(yōu)勢,并且還可以根據(jù)景觀的使用要求在截面形式、龍骨間距間綜合設計,可以使產(chǎn)品在性能、截面、鋪裝等方式上找到平衡點,充分發(fā)揮纖維產(chǎn)品的高性能,并有效降低產(chǎn)品成本。
2.2 應用場景
本產(chǎn)品具有通用性,可廣泛應用于戶外鋪裝工程,如地面鋪裝、桌椅面,也可代替鋼制或塑料樹篦子,如圖8所示。
2.3 施工安裝
板長方向拼接宜留細縫,如圖9所示,即能滿足美觀需要,也能滿足變形要求。
與矩管和角鋼等類型龍骨連接時,宜采用鉚螺母、花瓣型螺母等自緊型緊固件(圖10)。
應采用連接件與龍骨連接,連接件厚度不應小于1 mm,沿板長方向的寬度不應小于40 mm,卡件的尺寸應與鋪裝板
配套。在轉(zhuǎn)彎、梯步等特殊位置處,可局部采用螺釘、錨栓等進行可靠連接。
3 結(jié)束語
在生態(tài)城市和旅游業(yè)建設的背景下,需求大量的景觀戶外鋪裝產(chǎn)品,傳統(tǒng)的竹木類產(chǎn)品,存在易腐爛、易變形、易發(fā)霉、防滑性能差等缺點,施工安裝也存在不規(guī)范等問題。以玄武巖纖維為增強材料,以樹脂基為基體復合而成的纖維復合材料觀戶外鋪裝產(chǎn)品具有輕質(zhì)高強、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、防火性能好、防潮防水性能好、絕緣性能好、成型豐富等優(yōu)點,是我國重點發(fā)展的四大纖維之一,在我國有大量的資源儲備,且產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨完善。玄武巖纖維復合材料產(chǎn)品的研發(fā)、推廣使用能進一步降低社會能耗、推動建筑業(yè)高質(zhì)量的綠色可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1] 孟欣, 田學勤, 白云峰. 我國玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析[J]. 建材發(fā)展導向, 2019, 17(20):4-6.