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無水泥卻有高強度 新型建筑材料性能超出預(yù)期
2025年11月04日 17:17:37
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4447
研究團隊通過將夯土與紙板或碳纖維結(jié)合生產(chǎn)出了兩種高強度的無水泥建筑材料，甚至可能比傳統(tǒng)混凝土更具可持續(xù)性、更堅固且成本更低。
水泥是現(xiàn)代建筑業(yè)重要的材料之一，其本身屬于粉狀水硬性無機膠凝材料，加水?dāng)嚢韬竽茉诳諝饣蛩杏不梢杂糜谀z結(jié)砂石，是混凝土和砂漿的核心成分，對于建筑的強度以及稱重結(jié)構(gòu)的耐用性有著至關(guān)重要的影響。甚至從某些程度來說，現(xiàn)代建筑的強度離不開水泥這種材料。
而就在近日，澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)的研究人員卻在不借助水泥的情況下，研發(fā)出了兩種強度性能超出預(yù)期的建筑材料。
據(jù)悉，該研究團隊通過將夯土與紙板或碳纖維結(jié)合生產(chǎn)出了兩種高強度的建筑材料，甚至可能比傳統(tǒng)混凝土更具可持續(xù)性、更堅固且成本更低。兩種材料的設(shè)計方案類似，其中一種是將夯土填入再生紙板管中，形成堅固且完全可回收的結(jié)構(gòu)體系；另一種則將夯土封裝于碳纖維管內(nèi)，打造出更強韌輕盈的結(jié)構(gòu)，前者更輕量且環(huán)保，后者這結(jié)構(gòu)性能更為突出。
根據(jù)研究人員的介紹，這兩種材料之所以能夠不借助水泥實現(xiàn)高強度，實際上是摒棄了傳統(tǒng)用水泥加固土壤的做法，借助土壤被壓縮時向側(cè)面擴張的特性，通過將泥土壓實封裝在類似“襯套”的管狀容器中，利用管狀容器阻止其擴張，借而讓土壤變得更堅固。
其中，“紙板加固夯土”的實驗結(jié)果顯示，采用不同厚度紙板制成的圓柱體在測試中展現(xiàn)出足以支撐低矮墻體重量的抗壓能力，達(dá)到了水泥加固的夯土墻的穩(wěn)定性。并且這種材料還有兩個獨特的優(yōu)勢。其一是保留了土壤的保溫特性，能做到“冬暖夏涼”；其二便是環(huán)保型，由于摒棄了水泥，因此可減少排放，并簡化施工物流。
而“碳纖維加固夯土”由于采用了輕質(zhì)高強度的碳纖維，因此強度和穩(wěn)定性更高，并且由于其形式類似骨架，因此能更有效吸收地震震動，在發(fā)生形變的過程中保持完整。簡單來說就是抗震性能更加突出。
不過現(xiàn)階段這兩種材料距離投入使用還有非常長的路要走，但是可以預(yù)見的是，這種利于生產(chǎn)并且可以快速構(gòu)建高強度建筑的材料，未來在災(zāi)害救援以及其他特殊場景，將會體現(xiàn)出非常廣闊的應(yīng)用前景，同時其本身也有利于打開可持續(xù)建筑的未來發(fā)展方向。
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