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无水泥却有高强度 新型建筑材料性能超出预期

发布时间:2025/11/05 点击次数:38
  水泥是现代建筑业重要的材料之一,其本身属于粉状水硬性无机胶凝材料,加水搅拌后能在空气或水中硬化,可以用于胶结砂石,是混凝土和砂浆的核心成分,对于建筑的强度以及称重结构的耐用性有着至关重要的影响。甚至从某些程度来说,现代建筑的强度离不开水泥这种材料。
 
  而就在近日,澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员却在不借助水泥的情况下,研发出了两种强度性能超出预期的建筑材料。
 
  据悉,该研究团队通过将夯土与纸板或碳纤维结合生产出了两种高强度的建筑材料,甚至可能比传统混凝土更具可持续性、更坚固且成本更低。两种材料的设计方案类似,其中一种是将夯土填入再生纸板管中,形成坚固且完全可回收的结构体系;另一种则将夯土封装于碳纤维管内,打造出更强韧轻盈的结构,前者更轻量且环保,后者这结构性能更为突出。
 
  根据研究人员的介绍,这两种材料之所以能够不借助水泥实现高强度,实际上是摒弃了传统用水泥加固土壤的做法,借助土壤被压缩时向侧面扩张的特性,通过将泥土压实封装在类似“衬套”的管状容器中,利用管状容器阻止其扩张,借而让土壤变得更坚固。
 
  其中,“纸板加固夯土”的实验结果显示,采用不同厚度纸板制成的圆柱体在测试中展现出足以支撑低矮墙体重量的抗压能力,达到了水泥加固的夯土墙的稳定性。并且这种材料还有两个独特的优势。其一是保留了土壤的保温特性,能做到“冬暖夏凉”;其二便是环保型,由于摒弃了水泥,因此可减少排放,并简化施工物流。
 
  而“碳纤维加固夯土”由于采用了轻质高强度的碳纤维,因此强度和稳定性更高,并且由于其形式类似骨架,因此能更有效吸收地震震动,在发生形变的过程中保持完整。简单来说就是抗震性能更加突出。
 
  不过现阶段这两种材料距离投入使用还有非常长的路要走,但是可以预见的是,这种利于生产并且可以快速构建高强度建筑的材料,未来在灾害救援以及其他特殊场景,将会体现出非常广阔的应用前景,同时其本身也有利于打开可持续建筑的未来发展方向。