华东交通大学“固隧芯材”团队：拓行业新技术 护隧道长安

攻克关键核心技术，是实现高质量发展、维护产业链安全的战略基石。在此背景下，“固隧芯材”团队自主研发的新型碱激发壁后注浆材料，为盾构隧道施工与绿色建造领域带来了重大变革。

长久以来，铁路隧道、桥梁等基础设施的裂缝与渗漏治理主要依赖传统注浆材料。工程中常采用水泥基单液、水泥-水玻璃双液或化学注浆等方法，但这些方法均存在显著瓶颈：水泥基材料因颗粒粒径较大，仅能注入宽度超过0.5mm的裂隙，且泌水率高、干缩率大，易形成二次空洞；水泥-水玻璃双液注浆形成的结石体可能发生碱溶出、粉化，导致渗漏复发；而化学注浆材料虽性能较好，但成本高昂，单价可达水泥基材料的5~10倍以上，难以大规模应用。随着基础设施老化问题日益突出以及运营安全标准不断提高，这些传统注浆方法在可灌性、耐久性与经济性上的局限，已越来越难以满足现代工程高效修复与长效维护的迫切需求。

该团队通过生物-化学复合胶凝技术，开创性地解决了传统材料的固有缺陷。其核心创新在于，引入MICP（微生物诱导碳酸钙沉淀）技术，模仿自然矿化实现微米级裂隙的原位修复与自生长填充，解决了传统材料无法有效渗透细微结构的行业难题。

通过菌株定向驯化与载体固定化技术，显著提升功能微生物在复杂地质与水文条件下的环境适应性与代谢活性持久性，确保了修复过程的长期稳定性。构建复合碱激发协同胶凝体系，将生物矿化与高性能地质聚合物技术深度融合。

该体系不仅大幅降低水泥用量，实现了赤泥、矿渣等工业固废的高效化利用，还通过双重胶凝协同作用，使材料在早期强度发展、长期抗渗性、耐腐蚀性等关键性能上实现系统性提升。

此项材料创新，标志着工程修复从“被动填充”迈向“主动愈合”的范式转变。它不仅解决了传统材料在细微裂隙修复、长期耐久性及环境友好性等方面的核心痛点，更形成了一套具备自主知识产权的材料设计与制备技术体系。这为提升我国重大基础设施的长期服役安全与寿命，推动土木工程材料向绿色、智能、高性能方向演进，奠定了坚实的科学与技术基础。

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