近日,公司绿色再生建材团队在固废资源化领域的研究取得新进展,相关成果以“Multidimensional modification of reed straw for enhancing the bonding performance in gold tailings concrete through physical, chemical, and biological methods”为题,在建筑材料领域顶级期刊《Construction and Building Materials》上发表。论文第一作者为伟德国际1946硕士研究生姜克杰,通讯作者为伟德国际1946赵媛媛副教授。

团队研究聚焦工业和农业固废在水泥基材料中的协同应用,立足雄安新区及周边资源环境背景,着力破解两大难题:建筑拆除废砖的高效再生以及芦苇秸秆的高值化应用。与采用天然骨料和普通纤维的常规混凝土不同,团队以再生砖块为粗骨料、芦苇秸秆为增强纤维,研制出一种新型生物基建筑材料——砖骨料芦苇秸秆混凝土,有效减少了天然砂石开采带来的环境负荷。
芦苇是一种分布广泛、韧性优良的天然材料,其在建筑领域的应用可追溯至两千多年前的敦煌汉长城。然而,芦苇秸秆光滑的表面及高吸水性导致的界面相容问题,长期限制了其与现代水泥基材料的深度融合。为此,团队基于物理、化学与生物三种改性维度,首次提出碱-木聚糖酶复合改性策略。通过对芦苇秸秆的结晶度、表面化学基团、热性能、微观结构、吸水率及拉伸强度进行系统表征,并结合纤维拉拔试验测试其与混凝土的粘结性能,揭示了界面增强机理
结果表明,碱-木聚糖酶复合改性效果最为显著,界面粘结强度与单位表面积拉拔能分别提升178%和107%。拉拔曲线呈现滑移硬化特征,表现出高于其他植物纤维的耗能能力。该化学-生物酶复合改性策略兼具绿色环保与可持续优势,为天然植物纤维在混凝土中的高值化利用提供了全新技术路径。

近年来,公司赵媛媛副教授团队聚焦固废资源化利用与新型生物基绿色混凝土这一多学科交叉研究方向,立足雄安新区建设实际需求,积极响应国家“碳达峰、碳中和”战略及可持续发展理念,取得了一系列具有创新性的科研成果。相关成果相继发表于建筑材料领域顶级期刊《Construction and Building Materials》、高水平期刊《Case Studies in Construction Materials》以及美国土木工程师学会(ASCE)权威期刊《Journal of Materials in Civil Engineering》。相关研究为建筑拆除废砖与农业秸秆在水泥基复合材料中的高值化应用提供了坚实的理论基础与可行的技术路径,有力推动了“无废城市”建设及新型绿色建筑材料的发展。
相关研究得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金以及石家庄市产学研合作项目的支持。
【文章链接】:Multidimensional modification of reed straw for enhancing the bonding performance in gold tailings concrete through physical, chemical, and biological methods, Construction and Building Materials, 2026, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2026.146520.