一种由纸板、土壤和水制成的新型建筑材料，有望将传统混凝土的碳足迹减少75%以上，同时将建筑成本降至当前水平的三分之一。这项由澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT）研发的创新材料被称为“纸板约束夯土”，具备完全可重复使用和可回收的特性，研究人员称其特别适合用于偏远地区低层建筑的建设。
该研究的主要作者马佳明博士表示：“仅使用纸板、土壤和水，我们就能制造出足以支撑低层建筑的坚固墙体。”他补充说，摒弃水泥的使用不仅大幅降低了与混凝土生产相关的二氧化碳排放——混凝土产业目前占全球二氧化碳排放的8%——还完全不影响结构的完整性。
这种材料采用轻质纸板管压实当地土壤与水制成，纸管既充当模板也作为容器。结构优化专家、名誉教授谢易敏指出：“施工方不再需要运输数吨的砖块、钢材和混凝土，仅需携带轻质纸板，绝大多数材料都可就地获取。”这些纸管可以手工组装，也可借助标准压实设备，实现城市及偏远地区快速、低成本的建造。
目前澳大利亚每年约有220万吨纸板和纸张废料被送入垃圾填埋场。通过将废弃纸板重新用作结构模板，RMIT 的这一方法既缓解了填埋压力，又减少了建筑碳排放。建筑物达到使用寿命后，纸板外壳可拆除、回收或用于新项目，实现全闭环生命周期。
除了显著的环境效益，这种夯土墙还具备优异的热惰性，有助于稳定室内环境。“夯土建筑在炎热气候下尤其理想，其高热质量可自然调节室内温湿度，减少对机械制冷的需求，”马博士补充说。被动气候控制还能降低能源开支，进一步减少建筑运营碳足迹。
研究团队还开发出数学模型，将纸板厚度与墙体抗压强度关联起来，帮助工程师依据本地承重需求定制墙体尺寸和模板规格。在一项配套研究中，团队尝试将碳纤维丝编入土壤混合物中，结果表明即使添加少量纤维，也能显著提升材料的抗压和抗弯强度，使其性能可比高性能混凝土，从而拓展了其在中层建筑及更大承重结构中的应用潜力，同时不牺牲可持续性。
目前，研究人员正在寻求商业合作伙伴，以推进试点项目并探索现场纸管制造路径。该项研究成果已发表于《结构》（Structures）期刊，论文标题为《迈向可持续建筑的纸板约束夯土》。想了解更多木业信息，欢迎关注木材之家mucaihome.com。
