迈向可持续建筑用建筑污泥制备液化稳定土

建筑业是资源高度密集、污染严重的行业，耗水量大，对环境恶化的影响也显着。根据国土交通省2018年的调查，日本建筑业排放了约7440万吨建筑副产品，其中包括620万吨建筑污泥。

近年来，建筑行业努力减少对环境的影响，并采用更可持续的材料和工艺。可持续建设强调有效的资源利用，特别是水管理;和循环性，其中建筑废物在行业内回收。

建筑中循环性的一个例子是液化稳定土(LSS)，它包括建筑产生的土壤或建筑污泥，与固化剂混合并进行中间处理。LSS已广泛应用于建筑工地，特别是用于填充土方工程压实具有挑战性的狭长空间。

LSS作为建筑材料的用途在于其流动性(使其易于浇注)以及固化后的强度。LSS具有低渗透性和高内聚强度，使得这种材料能够抵抗地下水侵蚀。而且，铸造后收缩不大，其高附着力确保了地震时的耐久性。然而，尽管具有这些有利的特性，LSS的特性仍有改进的空间，以进一步扩大其用途并实现更高效的施工实践。

为了解决这个问题，日本芝浦工业大学(SIT)和泰国农业大学的一组科学家开发了一种由建筑污泥(来自RCS的HFLSS)制成的高流动性LSS(HFLSS)，并通过以下方法检查了其机械性能和流动性：实验方法。

由来自SIT土木工程系的ShinyaInazumi教授领导的团队，使用建筑污泥脱水后得到的超细粘土颗粒脱水溶液开发了HFLSS。将该脱水溶液与作为固化剂的普通波特兰水泥混合。

这篇论文发表在《回收》杂志上。

“LSS的进步可以改变建筑行业和城市发展。城市化正在增加对空间高效型建筑解决方案的需求，而由RCS制成的LSS和HFLSS可能就是答案。它们在狭小、具有挑战性的空间中的应用可能会带来更高效和更高效的建筑解决方案。”可持续的基础设施项目，同时通过建筑废物的再利用减轻环境问题，”Inazumi教授说。

该实验研究的结果表明，RCS的HFLSS比传统的LSS对于施工活动表现出更有利的特性。RCS生产的HFLSS的机械性能低于传统LSS，但由于其比重较低，其流动值或流动性高于普通LSS(0.54m与0.44m)。

RCS的HFLSS的高流动性还导致其无侧限抗压强度低于传统LSS(515kN/m2与1000kN/m2)。通常，普通回填所需的无侧限抗压强度≥100~300kN/m2，表明RCS的HFLSS也满足这一要求。

这些结果表明RCS的HFLSS是一种更高效、更先进的LSS形式，将其应用扩展到通常的回填/填充和道路建设之外。RCS的HFLSS具有高流动性，可以填充狭窄的空间，例如废水管，使其更适合在复杂结构中使用。此外，它还可以在较低压力下泵送500m甚至更远的距离，从而减少中间工作和施工时间。

“这些发现使RCS的HFLSS成为一种有前景的可持续材料，适用于大型土木工程项目。改进这种材料的未来研究可能会彻底改变建筑行业。总的来说，它的影响是巨大的——从减少建筑垃圾和环境影响，到更快地、更高效的城市发展，这将有利于经济并促进子孙后代的可持续未来，”Inazumi教授总结道。