在“双碳”目标与绿色低碳转型的宏观背景下，建筑材料正加速向轻质、高强、耐久、低碳环保方向演进。近日，绿纤强砼科创队围绕POM三维立体管状织物与高性能混凝土复合技术开展创新研发与实践应用，聚焦高性能合成纤维织物与现代建筑材料的有机融合，系统探索新型增强体系在结构轻量化、性能极致化及建造绿色化方向的应用路径。

实践推进过程中，团队始终坚持技术主导、科学验证的总体思路。团队依托POM纤维机织而成的立体管状结构来增强混凝土，打造兼具绿色环保、轻质高强、耐久抗裂等优势的新型建筑材料，该技术在实现高性能的同时有效控制了综合成本。由POM纤维制备的三维立体织物增强混凝土构件，相较传统混凝土及普通纤维增强混凝土，在力学强度、耐碱耐久性、抗裂冲击性等方面均实现显著提升——弯曲韧性可提升4倍以上，抗裂和抗冲击性能远优于POM纤维增强混凝土，同时有效降低了构件自重，实现了“轻质高强”的双重突破，真正践行了“绿纤强砼”的研发理念。同时，在绿色低碳维度，可采用粉煤灰、矿渣等工业固废替代部分水泥，不仅降低原料成本，同时也为工业固废的资源化利用开辟一条新路径，有效减少生产过程中的碳排放，契合国家“双碳”战略目标。该技术具备轻质高强、低碳环保等综合优势，可为工程结构实现轻量化、建造绿色化提供创新技术路径，面向绿色建筑、能源工程及海洋工程等战略领域展现出广阔的应用前景与工程适配潜力，同时具有良好的推广价值及显著的社会综合效益。

图1 三维管状织物增强复合材料样品

活动研究阶段，团队严格把控原料性能与机织工艺全流程，围绕纤维性能、织物结构、织物－混凝土界面黏结性能等核心环节开展系统性优化，保障产品核心功能的长期稳定。基于上述技术思路，团队重点规划三条未来研究路径：一是POM纤维与三维织物结构深度优化：聚焦POM纤维的性能潜力挖掘，系统开展纤维性能、三维管状织物的结构拓扑优化、织物参数精细化调控等研究，进一步强化织物与混凝土的界面协同作用；二是材料工艺定制化研发：联合企业针对不同工程应用场景开展定制化设计，持续提升产品的场景适配性与附加值，加速技术成果向实际工程的转化落地；三是智能监测技术：通过在三维管状织物中嵌入微型传感单元，实现应力、应变等关键参数的实时采集，构建建筑结构健康状态的可视化监测与早期预警系统，为工程结构的安全运维提供技术支撑。全面提升复合材料的力学性能、抗冲击韧性、长期服役稳定性与功能性，打造高性能POM立体织物增强混凝土的核心技术体系。

图2 三维管状织物织造演示

成果展示环节，团队采用“学、研、讨”一体化模式，系统呈现了产品的设计理念、技术原理与应用前景。本次展示重点推出了三维管状织物增强混凝土创新成果，充分体现“高性能纤维织物+混凝土”融合创新的独特价值。团队围绕产品制备工艺、三维管状织物核心技术优势进行系统阐释，有效提升了公众对高端新型建筑材料创新发展的认知水平。

图3 南通大学天虹纺织研究院实践纪实

此次实践成果丰硕，意义深远。三维管状织物增强混凝土技术为建筑行业提供了轻质高强、低碳环保的新型材料方案，具有显著的推广价值和广阔的应用前景。未来，相关团队将持续深耕高性能纤维织物增强混凝土交叉创新领域，依托高校师资力量与实验室平台加快技术迭代，深化产学研用深度合作，以青年科创力量推动绿色发展，为国家创新驱动发展战略贡献青春智慧。