中俄科学家联合研制出海岛土壤加固新材料
该材料利用酶、椰壳纤维和碳酸钙加固石灰砂,动态载荷下强度提升五倍
南乌拉尔国立大学(SUSU)与浙江大学(中国)的科学家团队联合研发了一项新技术,利用酶、椰壳纤维和碳酸钙来加固石灰砂。该材料在动态载荷下的强度可提升至原来的五倍,且对环境安全,因此可广泛应用于海岛和珊瑚礁的建筑工程中。据TV BRICS合作伙伴南乌拉尔国立大学官网 消息,这一成果已正式发布。
在海岛建设中,工程师们常面临一个难题:当地的石灰砂多孔且易碎,即使在较小的载荷下也容易遭到破坏。从大陆运输普通沙子成本高昂且困难重重。而传统的土壤加固方法(如水泥灌浆或化学树脂)又会对生态环境造成破坏。为解决这一问题,中俄科学家提出了一种替代方案:向普通沙子中添加碳酸钙和椰壳纤维,以防止材料在受到冲击时破裂。
南乌拉尔国立大学建筑材料与制品系教授塔玛拉·切尔内赫表示:“椰壳纤维发挥着关键作用:它对材料起到增强作用,就像混凝土中的钢筋一样。在动态载荷下——例如海浪冲击或飞机降落时——它能防止加固后的混凝土遭到破坏。没有纤维的样本会完全碎裂,而含有纤维的样本则能保持完整性。这对于海岛机场和码头建设具有至关重要的意义。”
实验表明,细沙与粗沙比例相等且含有0.4%椰壳纤维的加固沙混合物表现最佳。研究团队对样本进行了静态强度(抗压)和动态强度测试。科学家发现,混合物中碳酸钙的含量越高,材料的强度就越大。这种最佳配比的混合物即使在遭受强烈冲击时,也展现出了极高的稳定性。
该技术可应用于沿海和海岛地区跑道、码头、防波堤及其他建筑物的地基加固。研究人员强调,这项研发成果具有环保特性,能够就地取材,且不像水泥那样需要高温煅烧,从而最大限度地减少了二氧化碳的排放。