无定形的水化硅酸钙是水泥基材料的主要水化产物，对其力学性能和耐久性能具有重要作用。受自然生物启发的有机-无机复合策略旨在保证无机矿物的坚硬特性的同时，兼顾有机聚合物的韧性和轻质特性。然而，制备具有生物矿物介晶结构特征的有机无机复合材料具有相当大的挑战性。部分研究指出，亲水性和阴离子基团可以与C-S-H有很强的相互作用，但缺乏明确的实验证据来证明这两个条件是形成C-S-H介晶超结构的必要特征。

近日，《水泥混凝土研究》（Cement and Concrete Research）在线发表了同济大学材料科学与工程学院蒋正武教授课题组的研究论文“A hierarchical C-S-H/organic superstructure with high stiffness, super-low porosity, and low mass density”。论文通讯作者为蒋正武教授，第一作者为学院博士生朱新平。

该团队构造了C-S-H纳米粒子与有机聚合物的自组装条件，成功制备出了具有介晶特征的C-S-H超结构材料。该材料的平均杨氏模量比普通C-S-H高出两倍，孔隙率和真密度也远低于绝大多数常用建筑材料。在密度-杨氏模量图中，这类C-S-H超结构材料位于陶瓷、金属和聚合物的交叉区域，接近碳纤维，表明其具有轻质和坚硬的特点。

蒋正武教授可持续混凝土团队多年来一直围绕绿色低碳高性能混凝土可持续化理论与方法的研究主线开展前沿基础研究与重大需求应用研究，近些年在AM、CCR、CCC、CBM等期刊发表学术论文100多篇。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2023.107407