AI赋能玄武岩纤维改性技术，破解自保温砌块脆性难题

建筑自保温砌块是南疆安居保障工程等节能建筑项目的核心墙体材料，但传统砌块脆性大、易开裂的短板，长期制约其推广应用。针对这一行业痛点，塔里木大学砼筑低碳项目团队创新研发AI大模型+玄武岩纤维复合改性技术，借助智能算法与纤维增韧工艺协同发力，攻克砌块“脆”的技术瓶颈，为节能墙体材料迭代升级提供新方案。

图 1 团队试样试剂过程

研发过程中，团队累计开展上百次试样试制，持续积累材料配比、力学性能、保温性能等多维度试验数据。依托神经网络模型开展多因素拟合分析，搭建材料性能预测框架，把传统“试错式”研发转变为数据驱动的智能优化模式。模型对砌块组分配比进行仿真推演，快速锁定兼顾保温性能与力学性能的最优配方，大幅缩短研发周期，降低试验耗材成本。

在材料改性层面，项目采用玄武岩纤维桥接阻裂技术。玄武岩纤维本身具备高强度、耐腐蚀、耐高温、绿色低碳的优势，将其均匀掺加到砌块基体内部，在材料受力开裂时，纤维可以起到桥接作用，阻滞裂缝扩展、分散内部应力，从微观结构上改善砌块脆性大的固有缺陷，实现增韧效果。对比试验直观呈现改良成效：未改性砌块受压后极易开裂破损，经过玄武岩纤维复合改性后的砌块，受力状态下完整性显著提升，抗裂能力明显增强。

图 1 未改性砌块受压后状态

性能检测结果显示，经AI模型优化配比、玄武岩纤维增韧后的自保温砌块，力学性能实现跃升，砌块28d抗折强度不低于2.2MPa，实测可达2.4～2.8MPa，在保留原有保温隔热优势的基础上，有效解决易开裂、易破损问题。该材料适配南疆安居保障工程等本地化建设需求，既能满足严寒地区建筑节能保温要求，又可以提升墙体结构稳定性，减少后期维护成本，契合乡村安居工程、绿色建筑的发展方向。

当前绿色建材、智能建材成为建筑行业发展主流方向。本技术融合人工智能算法与无机纤维改性工艺，打通“数据仿真—配比优化—材料改性—性能验证”的研发链路。一方面用AI大模型赋能材料研发，提升配方筛选效率；另一方面利用玄武岩纤维实现低成本增韧改性，兼顾经济性、安全性与低碳属性。

下一步，团队将持续完善模型数据库，推进该增韧型自保温砌块的中试与工程试点应用，助力高性能绿色墙体材料落地南疆安居项目，以建材技术创新赋能城乡安居保障工程建设，为区域建筑节能与民生工程高质量发展注入科技动力。