苎麻纤维增强橡胶混凝土的性能研究
Study on performance of ramie fiber reinforced rubber concrete
关键词：
苎麻纤维（RF）；橡胶混凝土；力学性能；抗冲击性能；吸水率；抗氯离子渗透性能；微观机理分析
Key words：
Ramie fiber (RF); Rubber concrete; Mechanical property; Impact resistance; Water absorption rate; Chloride ion penetration resistance; Microscopic mechanism analysis
刊期：
2025年第8期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.08.067.05
文章编号：
基金项目：
国家自然科学基金资助项目（52178209）；省级大学生创新创业项目（S202310564129）。
作者：
张圣楚，李庚英*，马冰寒，马佳欣，梁民乐，黄梓彬，张明佳，李 优，张镇涛
单位：
华南农业大学 水利与土木工程学院，广东 广州 510642
摘要
摘 要：研究了苎麻纤维（RF）的长度（1、2、3、4 cm）和掺量（0、0.15%、0.30%）对橡胶混凝土力学性能、抗冲击性能、吸水率和抗氯离子渗透性能的影响，并进行了微观机理分析。结果表明：掺入适量合适长度的RF可以有效改善橡胶混凝土的综合性能；对于力学性能，RF的最佳掺量为0.15%，长度为2~3 cm；对于抗冲击性能，RF的最佳长度和掺量分别为3 cm和0.30%；对于吸水率，RF的最佳长度和掺量分别为1 cm和0.15%；对于抗氯离子渗透性能，RF的最佳长度和掺量分别为4 cm和0.30%；RF与混凝土基体间的黏结性较好，能有效发挥桥接裂缝和传递内力的作用。
Abstract: The effects of the length (1, 2, 3, 4 cm) and content (0, 0.15%, 0.30%) of ramie fiber (RF) on the mechanical properties, impact resistance, water absorption rate, and chloride ion penetration resistance of rubber concrete were studied, and the microscopic mechanism analysis was conducted. The results indicate that adding an appropriate content of RF with suitable length can effectively improve the comprehensive performance of rubber concrete. For mechanical properties, it is recommended that the optimal content of RF be 0.15% and the length be 2~3 cm. For impact resistance, the optimal length and content of RF are 3 cm and 0.30%, respectively. For water absorption rate, the optimal length and content of RF are 1 cm and 0.15%, respectively. For chloride ion penetration resistance, the optimal length and content of RF are 4 cm and 0.30%, respectively. The adhesion between RF and concrete matrix is good, which can effectively bridge cracks and transfer internal forces.
结论
（1）当RF掺量相同时，随着RF长度从1 cm 增至4 cm，试件的抗压、劈裂抗拉和抗折强度均先增大后减小。当RF长度相同时，随着RF掺量从0增至0.30%，除了RF长度为4 cm的试件劈裂抗拉强度呈增大趋势外，其余试件的抗压、劈裂抗拉和抗折强度基本呈先增大减小的趋势。
（2）掺入适量合适长度的RF可有效提升橡胶混凝土的抗冲击性能，延长其带裂缝工作能力。当RF长度为3 cm、掺量为0.30%时，试件所能承受的冲击能最大，抗冲击性能最好。
（3）当RF掺量相同时，随着RF长度从1 cm 增至4 cm，试件的吸水率先增大后减小；当RF长度相同时，随着RF掺量从0.15%增至0.30%，试件的吸水率增大。总体而言，当RF长度为1 cm、掺量为0.15%时，试件的吸水率最低。
（4）当RF掺量相同时，随着RF长度从0 增至4 cm，试件的氯离子扩散系数先增大后减小；与RF30组相比，RF15组试件的抗氯离子渗透性能基本较差。总体而言，当RF长度为4 cm、掺量为0.30%时，试件的抗氯离子渗透性能最好。
（5）RF具有亲水性，其与混凝土基体间的黏结性较好，能有效发挥桥接裂缝和传递内力的作用，进而改善橡胶混凝土的性能。
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引用本文
张圣楚,李庚英,马冰寒,等.苎麻纤维增强橡胶混凝土的性能研究[J].混凝土与水泥制品,2025(8):67-71.
ZHANG S C,LI G Y,MA B H,et al.Study on performance of ramie fiber reinforced rubber concrete[J].China Concrete and Cement Products,2025(8):67-71.
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