水玻璃强化生物胶结材料

沉淀量提升75.3%

利用水玻璃改性MICP生成C-S-H凝胶，通过界面调控显著加速碳酸钙沉淀，适用于快速砂土加固处理。

Changrui, Dong · 国振 · Hengyu, Liu · Li, Yujie · Rui, Shengjie

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2026

参数信息

平均沉淀增强率

75.3 %

Ca/Si比引起的沉淀增强率

<10 %

技术优势

沉淀量大幅提升

C-S-H质量从0.2 g增加到0.6 g时，平均沉淀增强75.3%，远高于Ca/Si比变化带来的不足10%的增强。

C-S-H质量主导增强

C-S-H质量通过优化基底吸附和成核位点密度主导沉淀增强，其效果远超Ca/Si比。

pH调控晶体形貌

升高pH引发沉淀形貌从玫瑰花状转变为椭球体，实现对晶体形态的调控。

脲酶活性促进分散颗粒

提高脲酶活性加速尿素水解，创造过饱和成核条件，促进形成离散颗粒。

应用场景

• 岩土工程：用于砂土地基加固，实现快速沉淀胶结。
• 智能建造与结构：通过界面调控实现材料性能增强，助力智能建造。
• 生物材料与仿生学：利用生物诱导矿化机制，合成仿生碳酸钙结构。
• 增材制造与微纳制造：通过C-S-H模板调控微纳尺度晶体生长。