天然安定材とフィケ繊維で補強した土系複合材料の力学特性解析

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides experimental validation for natural fiber-reinforced earth composites as a cement alternative.

🏢実務担当者:Demonstrates a feasible biodegradable building material for low-carbon construction projects.

🏛政策担当者:Supports policies promoting natural materials in building codes for carbon reduction.

vernacular architectureは、人間活動と環境のバランスの取れた関係が求められる時代において、将来の建築設計をどのように構想すべきかについて貴重な洞察を提供してきた。土は、その入手しやすさ、低コスト、多用途性から歴史的に世界中で使用されてきた材料であり、この移行における重要な構成要素として際立っている。本研究の目的は、天然安定材とfique繊維で強化された生分解性土壌複合材料が、従来のセメント系材料に代わる持続可能な代替品となる可能性を実験的に実証することである。砂と粘土からなる土壌マトリックスに、安定材（タンニン、石膏、火山灰）とfique（Furcraea andina）の天然繊維を組み合わせた、計5種類の混合物を試験した。機械的特性評価には、角柱試験体（160×40×40 mm）を用いた一軸圧縮強度（UCS）試験と曲げ強度試験が含まれた。結果は、繊維の添加が延性を大幅に向上させ、一方で安定材の含有が圧縮挙動を改善することを示した。最高のUCS値（2.85 MPa）は、火山灰とfiqueで安定化された試料で得られ、これは安定化されていない土壌複合材料と比較して38%の増加に相当する。曲げ強度は0.65 MPaに達し、添加剤を含まない基準混合物の値の2倍となった。これらの結果は、天然由来のタンニン系およびポゾラン系安定材が、生分解性と低い体積エネルギーを維持しながら、土壌材料におけるセメントを効果的に代替できることを確認している。提案された複合材料は、高い機械的安定性、低い環境影響、そして自然循環への完全な再統合を示し、将来の都市開発における低炭素建設と材料の循環性のための実現可能なモデルを提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Vernacular architecture has provided valuable insights into how the building design of the future should be conceived, in an era that demands a balanced relationship between human activity and the environment. Earth, a material historically used worldwide for its accessibility, low cost, and versatility, stands out as a key component in this transition. The aim of this work is to experimentally demonstrate the potential of biodegradable earthen composites reinforced with natural stabilisers and fique fibres, as a sustainable alternative to conventional cement-based materials. A series of five mixtures were tested, combining an earth matrix (sand + clay) with stabilisers (tannins, gypsum, and volcanic ash) and natural fibres of fique (Furcraea andina). The mechanical characterisation included unconfined compressive strength (UCS) and flexural strength tests on prismatic specimens (160 × 40 × 40 mm). Results show that the addition of fibres significantly improved ductility, while the inclusion of stabilisers enhanced compressive behaviour. The highest UCS value (2.85 MPa) was obtained in samples stabilised with volcanic ash and fique, representing an increase of 38 % compared to unstabilized earth composites. The flexural strength reached 0.65 MPa, doubling the value of the reference mixture without additives. These results confirm that natural tannin-based and pozzolanic stabilisers can effectively replace cement in earthen materials while maintaining biodegradability and low embodied energy. The proposed composite demonstrates high mechanical stability, low environmental impact, and complete reintegration into natural cycles, offering a feasible model for low-carbon construction and material circularity in future urban development.

• openaire https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.114432first seen 2026-06-29 04:53:33 · last seen 2026-09-21 04:33:33