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——院长致词

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将建筑废弃物转化为高性能基础材料是当前可持续建筑领域的重要研究方向,以下为关键技术与应用路径的综合分析:### 1. **高分子废弃物改良沥青技术**以回收聚乙烯(PE)地膜残膜为原料,通过复合聚醋酸

本站发布时间:2025-07-04 03:17:34
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为应对这些相互关联的挑战,由日本芝浦工业大学工学院饭泉慎也教授领导的科研团队提出了一种可持续替代方案:利用建筑施工废料侧切粉(SCP)与源自回收玻璃的地球硅酸盐(ES)开发出高性能地质聚合物基土壤固化剂。这项突破性创新在减少水泥依赖的同时,将建筑废弃物转化为有价值的建设资源。相关论文于2025年4月21日在线发表,并于2025年5月1日正式刊登于《清洁工程与技术》期刊第26卷。

SCP与ES的组合形成了一种地质聚合物基固化剂,能将土壤抗压强度提升至超过建筑标准阈值160千牛/平方米。将SCP分别在110°C和200°C进行热处理是关键步骤,该工艺显著提升了材料反应活性并减少用量而不牺牲性能。饭泉教授指出:"这项研究标志着可持续建筑材料领域的重大突破——通过使用两种工业废弃物,我们开发出不仅符合行业标准,还能同时应对建筑垃圾与碳排放双重挑战的土壤固化剂"。

研究中对环境安全的处理尤为突出。初期环境评估发现砷浸出风险(部分归因于ES中回收玻璃成分),但研究团队通过引入氢氧化钙形成稳定的砷酸钙化合物彻底解决了该问题。饭泉教授强调:"可持续性不能以环境安全为代价,我们成功证明了该方案完全符合环境合规要求"。

该技术具有广泛的实际应用场景:在城市基础设施建设中,可用于道路、建筑和桥梁下方的软弱地基加固,替代传统高碳排波特兰水泥;在灾害频发地区,其良好工作性和凝结时间适用于应急土壤稳定工程;在发展中国家农村,可生产稳定土砌块作为烧结砖或混凝土的低碳替代方案。

技术革新带来多行业影响:建筑业获得超越传统方法且低碳的高性能替代方案;岩土工程领域验证了其在硫酸盐侵蚀、氯离子渗透和冻融循环等恶劣环境下的耐久性;通过减少水泥用量,该技术有助于项目获得绿色建筑认证和碳减排奖励。

饭泉教授阐述其核心愿景:"通过开发基于工业废弃物流的地质聚合物固化剂,我们不仅提供了可持续工程方案,更重新定义了资源受限时代对工业副产物的价值认知"。这项成果预示可持续建造实践的范式转变,有望将数百万吨建筑废弃物转化为资源,同时削减占全球碳排放7-8%的水泥生产碳足迹。随着全球基建需求持续增长,此类创新技术将在构建更具韧性和责任感的未来中发挥核心作用。

Story Source:

Materialsprovided byShibaura Institute of Technology.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Shinya Inazumi, Ryo Hashimoto, Yoji Hontani, Atsuya Yoshimoto, Ken-ichi Shishido, Kuo Chieh Chao.Development of environmentally sustainable geopolymer-based soil solidifiers using waste siding and glass powders.Cleaner Engineering and Technology, 2025; 26: 100976 DOI:10.1016/j.clet.2025.100976

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