剑麻纤维对再生骨料混凝土断裂性能的影响.pdf

第 26 卷第 6 期2023 年 6 月建筑材料学报JOURNAL OF BUILDING MATERIALSVol.26，No.6Jun.，2023剑麻纤维对再生骨料混凝土断裂性能的影响肖建庄1，2，许金校1，罗素蓉1，*，张凯建1，张青天1（1.福州大学 土木工程学院，福建 福州 350116；2.同济大学 土木工程学院，上海 200092）摘要：为改善再生骨料混凝土（RAC）的断裂性能，在RAC中掺入剑麻纤维，并基于三点弯曲梁试验，研究了再生粗骨料（RCA）和剑麻纤维对 RAC 断裂性能的影响.结果表明：与普通混凝土相比，100%RCA 取代率且未掺剑麻纤维时，混凝土的起裂韧度、失稳韧度和断裂能分别降低 20.36%、17.36%和 20.66%；当剑麻纤维长度为 10 mm、体积分数为 0.2%时，其对 RAC的起裂韧度改善效果最佳，且较未掺剑麻纤维 RAC的起裂韧度提高 37.81%；就失稳韧度和断裂能而言，剑麻纤维的最佳体积分数为0.3%；剑麻纤维的掺入可有效提升RAC的断裂性能.关键词：再生骨料混凝土；剑麻纤维；三点弯曲梁试验；断裂韧度；断裂能中图分类号：TU528.041文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.10079629.2023.06.003Effect of Sisal Fiber on Fracture Performance of Recycled Aggregate ConcreteXIAO Jianzhuang1，2，XU Jinxiao1，LUO Surong1，*，ZHANG Kaijian1，ZHANG Qingtian1（1.College of Civil Engineering，Fuzhou University，Fuzhou 350116，China；2.College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China）Abstract:In order to improve the fracture performance of recycled aggregate concrete（RAC），the effects of recycled coarse aggregate（RCA）and sisal fiber on the fracture performance of RAC were studied based on the threepoint bending beam test by mixing sisal fiber into RAC.The results show that，compared with ordinary concrete，the initiation toughness，instability toughness and fracture energy of RAC without sisal fiber are reduced by 20.36%，17.36%and 20.66%，respectively，when the replacement rate of RCA is 100%.When the length of sisal fiber is 10 mm，and its volume fraction is 0.2%，it has the best improvement effect on the initiation toughness of RAC，which is 37.81%higher than that of RAC without sisal fiber.In terms of instability toughness and fracture energy，the optimal volume fraction of sisal fiber is 0.3%.In summary，the incorporation of sisal fiber can effectively improve the fracture performance of RAC.Key words:recycled aggregate concrete（RAC）；sisal fiber；threepoint bending beam test；fracture toughness；fracture energy随着城市化建设的快速发展，工程建设对混凝土材料及天然砂石资源的需求量日益增多1.同时，拆除老旧建筑物将产生大量建筑固废2，对其采用传统方式进行处理，不仅占用有限的土地资源，还会带来一系列环境问题3.将废弃混凝土加工成再生骨料用以制备再生骨料混凝土（RAC）4，能够减少砂石资源的消耗，缓解“垃圾围城”的困境5，有利于推动建筑业的可持续发展6.然而，相较于天然骨料，再生骨料压碎指标大、吸水率高7，且骨料表面附着的老砂浆使得 RAC 存在多重薄弱的界面过渡区8，导致RAC脆性提高，性能有所降低9.研究表明，在RAC中掺入纤维能够起到良好的改文章编号：10079629（2023）06058709收稿日期：20220726；修订日期：20221101基金项目：国家自然科学基金资助项目（52078139，52078358，52008304）第一作者：肖建庄（1968），男，山东沂南人，同济大学教授，福州大学兼职教授，博士生导师，博士.Email：通讯作者：罗素蓉（1963），女，福建尤溪人，福州大学教授，硕士生导师，学士.Email：建筑材料学报第 26卷性作用 10，其中钢纤维、聚丙烯（PP）纤维、聚乙烯醇（PVA）纤维等在混凝土领域中的应用已取得了丰富的研究成果 1114，而植物纤维在RAC中的研究较少.剑麻纤维（SiF）是一种可大面积种植、价格低廉的可再生纤维，其富于弹性，属低密度、高强度、低拉伸的纤维材料，具备良好的耐磨性和耐腐蚀性.相较于传统纤维，剑麻纤维性能优异且属于可再生资源，可满足混凝土性能方面的使用要求，还可实现经济选材和节约资源.研究发现，剑麻纤维体积分数和长度的差异对材料的力学性能影响较大，当剑麻纤维体积分数为0.2%15 或掺入的剑麻纤维长度为10 mm 16 时，其对材料的力学性能具有良好的改善效果.剑麻纤维对混凝土的增强 1516、增韧 17 效果明显，能够有效抑制裂缝的扩展 1819.实际工程中的混凝土往往是带裂缝工作的，由再生骨料拌制成型的RAC，受荷时裂缝将沿薄弱的界面过渡区快速发展，应用断裂力学理论可以深入剖析RAC受荷状态下裂缝的发展规律.剑麻纤维是一种可再生的绿色纤维，掌握其对RAC断裂性能的影响规律，既能够丰富植物纤维RAC力学性能领域的研究，又将植物纤维拓展至崭新的应用领域，为实现RAC的低碳高效利用提供依据.本文基于三点弯曲梁断裂试验，研究再生粗骨料（RCA）、剑麻纤维体积分数及长度对 RAC断裂性能的影响，测试双 K断裂韧度及断裂能，探究不同变量对 RAC断裂性能的影响规律，为推广剑麻纤维增强RAC的实际应用提供一定的理论依据.1试验1.1原材料胶凝材料为 P O 42.5普通硅酸盐水泥和级粉煤灰；再生粗骨料为废弃混凝土经机械破碎加工得到，均满足粒径520 mm连续级配要求，天然粗骨料（NCA）和再生粗骨料的物理性能指标见表 1；天然细骨料为河砂，细度模数 2.53，中砂，满足连续级配要求；剑麻纤维为天然短切国产剑麻纤维，长度为5、10、15 mm，其物理性能指标见表2；外加剂为聚羧酸系高效减水剂；试验拌和水、附加水均为自来水.11.2配合比设计混凝土配合比设计中，水胶比为 0.40，砂率为40%，水泥用量为300 kg/m3，粉煤灰用量为120 kg/m3，砂用量为 726 kg/m3，其余材料用量如表 3所示考虑3个水平因素，共设计8个试验组：（1）基准组，使用天然粗骨料，试件编号为 NC；（2）再生粗骨料试验组，粗骨料取代率分别为 50%、100%，相应的试件编号为 RC50、RC100；（3）再生粗骨料 100%全取代时掺入剑麻纤维组，长度为 10 mm 的纤维体积分数分别为 0.1%、0.2%和 0.3%，长度为 5、15 mm的纤维体积分数为0.2%，相应的试件编号为RC100S0.1L10、RC100S0.2L10、RC100S0.3L10、RC100S0.2L05、RC100S0.2L15，其中S代表纤维体积分数，L代表纤维长度.因再生粗骨料及剑麻纤维吸水率较高，掺入混凝土时需加入一定量的附加水以保证实际水胶比与设计值一致，其中剑麻纤维附加水的掺入量参考其1 h吸水率，再生粗骨料及剑麻纤维的附加水掺入量如表3所示.1.3试件设计及试验方法抗压强度和劈裂抗拉强度试件尺寸为150 mm150 mm150 mm 的标准立方体试块，参考 GB/T 500812016 普通混凝土力学性能试验方法标准进行强度测试.相关研究表明 20，三点弯曲梁尺寸取为750 mm200 mm100 mm时，可保证断裂参数无明显的尺寸效 应，其 中 净 跨 S=600 mm，预 制 裂 缝 长 度 a0=80 mm，图1为三点弯曲梁简图.加载仪器为MTS疲劳性能试验机，采用速率为0.000 5 mm/s的静力加载方式，加载前施加100 N的荷载预压试件，以保证数据采集的稳定性；由MTS内置传感器和夹式引伸计采集荷载P及跨中位移、裂缝口张开位移CMOD；在预制裂1）文中涉及的吸水率、水胶比等除特别说明外均为质量分数或质量比.表 1天然粗骨料与再生粗骨料的物理性能指标Table 1Physical properties of NCA and RCACoarse aggregateNCARCAApparent density/(kg m-3)2 6722 584Water absorption1）/%0.654.06Moisture content/%1.241.56Crushing value/%3.469.92Mud content/%0.281.24Needle content/%0.301.43表 2剑麻纤维的物理性能指标Table 2Physical properties of SiFDensity/(g cm-3)0.93Extension strength/MPa622-844Elastic modulus/GPa32-371 h water absorption/%150588第 6期肖建庄，等：剑麻纤维对再生骨料混凝土断裂性能的影响缝尖端左右 10 mm处对称粘贴电阻应变片，图 2为应变片布置示意图；经 8 通道 IMC 动态数据采集仪采集应变，得到P曲线、PCMOD曲线和P曲线.在三点弯曲梁试件破坏后的试件裂缝断面选取尺寸最大不超过 50 mm50 mm25 mm 的块状试样，采用型号为Quanta250的扫描电子显微镜（SEM）观测掺入的剑麻纤维对水泥石微观形貌和剑麻纤维-水泥石界面过渡区微观形貌的影响.此外，选取剑麻-水泥石界面过渡区拔出的剑麻纤维进行 SEM 观测，分析剑麻纤维对RAC断裂性能的增强机理.2试验结果及分析2.1基本力学性能混凝土的基本力学性能如表 4 所示.由表 4 可见：再生粗骨料的掺入导致混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度呈降低趋势，其中 100%再生粗骨料取代率混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度较 NC分别降低8.11%、18.77%；剑麻纤维对混凝土的基本力学性能起到增强作用，当RAC中掺入长度为10 mm、体积分数为 0.2%的剑麻纤维时，其抗压强度、劈裂抗拉强度 比 未 掺 剑 麻 纤 维 的 RAC 分 别 提 升 12.85%、18.40%.再生骨料损伤多且表面存在老砂浆，由其拌制成型的 RAC为试件的裂缝扩展提供了条件.剑麻纤维在 RAC内部形成乱向分布的三维结构，纤维的竖向条纹还可增加基体与纤维间的接触面积，从而有利于提高两者间的黏结性能，有效约束受荷基体图 1三点弯曲梁简图Fig.1Diagram of threepoint bending beam（size：mm）表 3混凝土配合比及附加水掺入量Table 3Mix proportions of concretes and content of additional waterkg/m3SpecimenNCRC50RC100RC100S0.1L10RC100S0.2L10RC100S0.3L10RC100S0.2L05RC100S0.2L15Mix proportionNCA1 089.000544.500000000RCA0544.5001 089.0001 086.4001 083.8001 081.2001 083.8001 083.800SiF0000.9301.8602.7901.8601.860Water168.000168.000168.000168.000168.000168.000168.000168.000Superplasticizer2.5202.5202.5202.5202.5202.5202.5202.520RCA additional water013.61027.23027.16027.10027.03027.10027.100SiF additional water0001.3952.7904.1852.7902.790图 2应变片布置示意图Fig.2Schematic diagram of strain gauge arrangement（size：mm）589建筑材料学报第 26卷的横向变形.2.2三点弯曲梁破坏形态图 3为三点弯曲梁试件断裂面破坏形态的数字照片，其中 I为断裂面，为相应断裂面的截面.由图3可见：无纤维试验组 NC 受荷过程表现出明显的脆性破坏特征，裂缝在试件起裂后扩展迅速，试件最终发生破坏；与 NC试件相比，RC100试件的断裂面存在较多已破坏的再生粗骨料；掺加了剑麻纤维的RC100S0.2L10 在试件发生起裂后，处于裂缝扩展路径上的剑麻纤维拉结裂缝两端的混凝土基体，吸收一部分基体开裂时释放的能量，这部分剑麻纤维还会随着试验的进行逐渐被拔出或拉断，从而提高RAC的变形性能.2.3三点弯曲梁加载试验结果2.3.1P曲线将应变采集仪得到的预制裂缝尖端处的应变值与 MTS 自身记录的荷载值相结合，可得到 P 曲线.各试验组取 1 根具有代表性的三点弯曲梁试件以绘制其 P曲线，如图 4所示.结合电测法 21 原理，由图4可见：当试件承受荷载作用时，预制裂缝尖端因受拉而不断聚集能量，应变沿正值方向不断增大，当应变值增大至混凝土极限拉应变时，裂缝尖端因应力集中发生起裂，此前所聚集的能量得以释放；裂缝尖端的检测点因发生起裂而得到卸载，应变发生回缩并沿负值方向逐渐减小；Pini为P曲线应变值发生回缩时对应的荷载值，即起裂荷载，各试件最大荷载Pmax由 MTS内置传感器直接采集得到表 5为三点弯曲梁试件的断裂参数，可见Pini、Pmax及其比值.2.3.2PCMOD曲线和P曲线采用 MTS 组合夹式引伸计可获取三点弯曲梁试件的 CMOD和，临界裂缝口张开位移 CMODC列于表 5.图 5、6分别为各变量影响下试件的 PCMOD曲线和P曲线.由图5、6可进行断裂参数分析.表 4混凝土的基本力学性能Table 4Basic mechanical properties of concretesMPaSpecimenNCRC50RC100RC100S0.1L10RC100S0.2L10RC100S0.3L10RC100S0.2L05RC100S0.2L15Compressive strength48.7145.1044.7649.3950.5150.4548.2048.19Splitting tensile strength6.025.044.895.615.795.725.235.45图 3三点弯曲梁试件断裂面破坏形态的数字照片Fig.3Digital photos of failure morphologies of threepoint bending beam specimen fracture surfaces590第 6期肖建庄，等：剑麻纤维对再生骨料混凝土断裂性能的影响3断裂参数分析3.1起裂荷载和最大荷载由表 5可见，试件的Pini和 Pmax随着再生粗骨料取代率的增大而降低，当再生粗骨料取代率为 50%和100%时，Pini较 NC 降低 12.10%和 21.34%，Pmax较NC 降低 6.56%和 12.16%.其主要原因是由于再生粗骨料品质差、损伤及微裂纹增多，成型的RAC薄弱的界面过渡区增多，裂缝在基体受荷时沿薄弱的界面过渡区快速发展，基体限制裂缝扩展的能力降低.由表5还可见：剑麻纤维的掺入使得试件的Pini和Pmax均表现出增长趋势；长度10 mm的剑麻纤维体积分数为0.1%、0.2%和0.3%时，Pini较NC提高21.71%41.09%，Pmax较NC提高12.55%23.06%；长度5、10、15 mm的剑麻纤维体积分数为0.2%时，Pini较NC提高11.49%41.09%，Pmax较 NC 提高 4.98%14.58%.适量掺入剑麻纤维能有效抑制混凝土中微裂缝的发展，粗糙的纤维表面有利于提高其与基体的黏结性能，纤维在混凝土内部形成的三维分布结构将有效约束基体的横向变形.图 4各变量影响下试件的 P曲线Fig.4P curves of specimens under influence of various variables图 5各变量影响下试件的 PCMOD曲线Fig.5PCMOD curves of specimens under influence of various variables图 6各变量影响下试件的 P曲线Fig.6P curves of specimens under influence of various variables591建筑材料学报第 26卷3.2双K断裂韧度3.2.1双K断裂参数的计算非标准三点弯曲梁断裂韧度K的计算参考DL/T 53322005及文献 22 中的相关公式，其计算式如式（1）所示.K=3（P+Pd）S 10-32th2h k()（1）式中：P、Pd为试件跨中集中荷载及附加跨中荷载；S为试件净跨，t、h分别为试件截面宽度、高度；为缝高比，=a/h，a 为试件跨中裂缝长度；为跨高比，=S/h；k（）为表征 与 间关系的函数表达式，其中Pd、k（）的计算参考文献 23.将 Pini、a0、Pmax及相应有效裂缝长度 ac代入式（1），可得到试件的起裂韧度KiniIc和失稳韧度KunIc，如式（2）、（3）所示，其中 0=a0/h、1=ac/h.当 P=Pmax时，ac的计算参考文献 23.KiniIc=3(Pini+Pd)S 10-32th2h k(0)（2）KunIc=3(Pmax+Pd)S 10-32th2h k(1)（3）试件的ac，KiniIc和KunIc也列于表5.3.2.2再生粗骨料取代率对双K断裂韧度的影响由表 5可见，三点弯曲梁试件的断裂参数随再生粗骨料取代率的增大逐渐降低，NC的起裂韧度和失稳韧度分别为0.230 8、1.280 1 MPa m1/2，再生粗骨料取代率为50%、100%时，RC50和RC100的起裂韧度分 别 降 低 11.66%、20.36%，失 稳 韧 度 分 别 降 低10.80%、17.36%.再生粗骨料本身品质较差，附着老砂浆强度低且存在初始微裂纹，混凝土内部薄弱的界面过渡区增多，裂缝在外力尤其是拉应力作用下沿着薄弱的界面过渡区快速发展，表现出起裂韧度与失稳韧度的明显降低.3.2.3剑麻纤维对双K断裂韧度的影响由表5可见：剑麻纤维长度为10 mm，体积分数分别为 0.1%、0.2%和 0.3%时，可使 RAC 起裂韧度分别提高 20.51%、37.81%和 24.32%，失稳韧度分别提高12.83%、16.45%和18.75%；当剑麻纤维体积分数为 0.2%时，其对 RAC断裂韧度的改善效果最佳.作为短切纤维，剑麻纤维的掺入能够抑制混凝土中微裂缝的发展，且表面粗糙的剑麻纤维能够增强与基体间的黏结作用19，24，有效提高 RAC的起裂韧度.剑麻纤维在试件开裂后拉结基体两端，吸收基体的部分能量 24，随着其掺量的增大，试件裂缝扩展路径上的纤维增多，能够发挥优异的拉结作用，裂缝的发展需要施加更多的外力荷载，表现为最大荷载和失稳韧度增大.由表5还可见，当剑麻纤维体积分数为0.2%时，长度不同的剑麻纤维对 RAC 起裂韧度的影响存在差异，5、10、15 mm长度的剑麻纤维可使RAC的起裂韧度分别提高10.66%、37.81%和18.82%，失稳韧度分别提高 9.39%、16.45%和 9.07%，因此 10 mm 长度的剑麻纤维对断裂韧度的改善效果最优.适宜长度的剑麻纤维将有效抑制裂缝的发展，改善 RAC的起裂韧度和失稳韧度；当纤维较短时，单位面积内纤维数量增多，增加了混凝土内部界面，导致纤维的增强效果被部分抵消；较短的纤维易被从基体中拔出，无法有效发挥其优异的抗拉性能；当纤维较长时，试件受到荷载时能够发挥拉结作用的剑麻纤维减少，且较长纤维在搅拌时易发生结团现象，在基体中的分散均匀性降低，形成薄弱区，增加基体的内部缺陷24，因此其使用效率降低.3.3断裂能3.3.1断裂能的计算混凝土断裂能 Gf指结构形成单位断裂面所消耗的能量，是表征混凝土脆性和断裂性能的非线性断裂参数，由外力总功 W 与断裂面总面积 A 的比值来表示，按式（4）进行计算.试件在加载过程中存在脆断的可能性，为保证数据的精确度，取图 6 曲线上 x约为 Pmax/3的点后（下降段）任意点作为该曲线的拟表 5三点弯曲梁试件的断裂参数Table 5Fracture parameters of threepoint bending beam specimensSpecimenNCRC50RC100RC100S0.1L10RC100S0.2L10RC100S0.3L10RC100S0.2L05RC100S0.2L15Pini/kN1.641.441.291.571.821.631.441.55Pmax/kN6.175.585.426.106.216.675.696.13PiniPmax0.2660.2580.2380.2590.2930.2440.2520.254CMODC/m65.0657.3065.4755.8561.9362.8473.1654.93ac/m0.1090.1080.1050.1050.1060.1030.1080.103KiniIc/(MPa m1/2)0.230 80.203 90.183 80.221 50.253 30.228 50.203 40.218 2KunIc/(MPa m1/2)1.280 11.141 81.057 81.193 51.231 81.256 11.157 11.153 7592第 6期肖建庄，等：剑麻纤维对再生骨料混凝土断裂性能的影响合点，自拟合点后曲线的包络面积经幂函数拟合方式可计算得到W3的相应值.Gf=WA=W0+W1+W2+W3A（4）式中：W0为外荷载加载至拟合点所做总功，即 P曲线于起始时刻至拟合点的包络面积；W1为三点弯曲梁自重所作总功，因其数值较小可忽略不计；W2为重力于拟合点前所作附加功；W3为幂函数拟合得到的曲线尾部包络面积；A=t（h-a0）；W0、W2、W3分别按式（5）、（6）、（7）进行计算.W0=00P()d（5）W2=12mg0（6）W3=0abd=ab+10b+1（7）式中：a、b均为通过幂函数拟合得到的参数；0为拟合点处跨中竖向位移.3.3.2再生粗骨料取代率对断裂能的影响图7为再生粗骨料取代率对RAC断裂能的影响.由图7可见，NC断裂能为189.43N/m，再生粗骨料取代率为 50%、100%时，RAC 的断裂能分别比 NC 降低14.87%、20.66%，表明混凝土断裂能随着再生粗骨料取代率的增大而降低.再生粗骨料强度低、存在微裂缝以及一定的内部损伤，使用表面附着老砂浆的再生粗骨料拌制成型的 RAC存在多重的界面过渡区，试件受到荷载时，裂缝将沿薄弱的界面过渡区发展并扩展，无需消耗更多能量即可达到失稳状态.3.3.3剑麻纤维对断裂能的影响图 8 为剑麻纤维体积掺量对 RAC 断裂能的影响.由图 8可见，剑麻纤维的掺入使 RAC的断裂能呈现增长趋势，纤维长度为 10 mm，掺入量为 0.1%、0.2%和 0.3%时，可使 RAC 断裂能较未掺纤维的RAC 分别提高 16.29%、24.32%和 33.03%.分布于裂缝扩展路径上的剑麻纤维在裂缝扩展中能够拉结裂缝两端基体，承受一部分荷载，使得RAC受荷至临界状态（即失稳）的过程中消耗更多的能量.此外，表面粗糙的剑麻纤维与混凝土基体存在良好的黏结作用24，两者间的黏结作用在裂缝失稳扩展时发挥优势，当外部荷载作用大于纤维自身抗拉性能或纤维-基体间黏结作用时，纤维从基体中被拉断或拔出，从而在该过程中吸收基体所承受的部分能量，缓解裂缝尖端的应力集中现象.图9为剑麻纤维长度对RAC断裂能的影响.由图9可见，当剑麻纤维的体积分数为 0.2%时，不同长度的剑麻纤维对 RAC 断裂能的改善效果存在一定差异，5、10、15 mm长度的剑麻纤维使得RAC断裂能分别提高 9.88%、24.32%和 12.21%，其中 10 mm 长度的剑麻纤维对 RAC断裂能的改善效果最佳.较短的剑麻纤维使得单位面积内纤维数量增多，总表面积增大，需更多水泥浆体进行包裹，从而降低剑麻纤维-水泥石界面的黏结作用；较长的剑麻纤维在搅拌时存在结团、缠绕问题，将导致其在基体内的分散均匀性降低，基体内部缺陷增多 25，且较长的剑麻纤维可能无法承受过大拉力而被拉断破坏，无法有效发挥其拉结作用.图 8剑麻纤维体积分数对 RAC断裂能的影响Fig.8Effect of SiF volume fraction on fracture energy of RAC图 7再生粗骨料取代率对 RAC断裂能的影响Fig.7Effect of replacement rate of RCA on fracture energy of RAC图 9剑麻纤维长度对 RAC断裂能的影响Fig.9Effect of SiF length on fracture energy of RAC593建筑材料学报第 26卷4微观结构图 10为剑麻纤维-水泥石界面的 SEM 图片.由图 10可见：剑麻纤维和水泥石间的界面较为致密、无明显的间断或者裂缝；剑麻纤维周边的水泥石整体较为密实、无明显的孔洞及微裂纹，均匀分布的剑麻纤维对基体内部的孔隙率有明显的降低效果.剑麻纤维的亲水性使得包裹于纤维表面的水泥浆可进行正常的水化反应，生成大量的水化产物 CSH凝胶，有效填充在纤维-水泥石界面的孔隙内，提高混凝土的密实度；剑麻纤维的吸湿特性能够增大其与水泥石间的黏结作用力.由图 10还可见，剑麻纤维与水泥石基体间存在微裂缝，这是其在基体受荷时被拔出所引起的，纤维在拔出过程中将消耗能量，从而达到增强、增韧的效果.图 11 为剑麻纤维表面的 SEM 图片.由图 11 可见：剑麻纤维被从基体内部拔出后，其表面附着较多的水化产物，表明其与基体间存在良好的黏结性能；剑麻纤维表面较为粗糙且存在大量的竖向条纹，这将增大其与水泥石间的黏结作用及摩擦力，有利于增大剑麻纤维对基体受荷时横向变形的约束作用.5结论（1）再生骨料混凝土的断裂性能随再生粗骨料取代率的增大而降低，50%和100%再生粗骨料取代率时，再生骨料混凝土的起裂韧度较普通混凝土分别降低 11.66%和 20.36%，失稳韧度分别降低 10.80%和17.36%，断裂能分别降低14.87%和20.66%.（2）掺入适量的剑麻纤维对再生骨料混凝土的断裂性能起到增强作用，纤维长度为10 mm时，再生骨料混凝土断裂性能的提升幅度随着剑麻纤维体积分数的增大先增大后减小，体积分数为0.2%时，增强效果最佳，其起裂韧度、失稳韧度和断裂能较未掺纤维的再生骨料混凝土分别提升37.81%、16.45%和24.32%.（3）剑麻纤维体积分数为 0.2%时，掺入不同长度的剑麻纤维对再生骨料混凝土断裂性能的改善效果存在一定差异.掺入长度为 5、10、15 mm的剑麻纤维 时，再 生 骨 料 混 凝 土 的 起 裂 韧 度 分 别 提 高10.66%、37.81%和 18.82%，失 稳 韧 度 分 别 提 高9.39%、16.45%和 9.07%，断裂能分别提高 9.88%、24.32%和12.21%.参考文献：1 陈尚权，高越青，梁超锋，等.透水再生骨料混凝土研究进展J.硅酸盐通报，2020，39（1）：150156.CHEN Shangquan，GAO Yueqing，LIANG Chaofeng，et al.Research progress on pervious recycled aggregate concrete J.Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2020，39（1）：150156.（in Chinese）2 XIAO J Z，LI W G，FAN Y H，et al.An overview of study on recycled aggregate concrete in China（1996 2011）J.Construction and Building Materials，2012，31：364383.3 DING Z K，WANG Y F，ZOU P X W.An agent based environmental impact assessment of building demolition waste management：Conventional versus green management J.Journal of Cleaner Production，2016，133：11361153.4 肖建庄.再生混凝土 M.北京：中国建筑工业出版社，2008.XIAO Jianzhuang.Recycled concreteM.Beijing：China Architecture and Building Press，2008.（in Chinese）5 XIAO J Z.Recycled aggregate concrete structures M.Berlin：SpringerVerlag，2018.6 MAIER P L，DURHAM S A.Beneficial use of recycled materials in concrete mixtures J.Construction and Building Materials，2012，29：428437.7 ZHANG H R，JI T，LIU H.Performance evolution of the interfacial transition zone（ITZ）in recycled aggregate concrete under external sulfate attacks and drywet cycling J.Construction and Building Materials，2019，229：116938.8 白卫峰，李思蕾，管俊峰，等.再生混凝土的单轴压缩动态力学性能 J.建筑材料学报，2022，25（5）：498508.BAI Weifeng，LI Silei，GUAN Junfeng，et al.Dynamic mechanical properties of recycled concrete under uniaxial compression J.Journal of Building Materials，2022，25（5）：498508.（in Chinese）图 10剑麻纤维-水泥石界面的 SEM 图片Fig.10SEM image of SiFcement interface图 11剑麻纤维表面的 SEM 图片Fig.11SEM image of SiF surface594第 6期肖建庄，等：剑麻纤维对再生骨料混凝土断裂性能的影响9 CHEN Y L，CHEN Z P，XU J J，et al.Performance evaluation of recycled aggregate concrete under multiaxial compression J.Construction and Building Materials，2019，229：116935.10 NIU H C，WANG L，LI J H，et al.Experimental study on mechanical properties of steelpolyvinyl alcohol fibrereinforced recycled concrete J.Applied SciencesBasle，2021，11（22）：10550.11 康天蓓，刘昱，周静海，等.干湿循环下废弃纤维再生混凝土氯离子传输性能 J.建筑材料学报，2022，25（4）：389394.KANG Tianbei，LIU Yu，ZHOU Jinghai，et al.Chloride transport performance of waste fiber recycled concrete underdrywet cycles J.Journal of Building Materials，2022，25（4）：389394.（in Chinese）12 孔祥清，高化东，刚建明，等.钢聚丙烯混杂纤维再生混凝土断裂性能研究 J.混凝土，2018（10）：7983，86.KONG Xiangqing，GAO Huadong，GANG Jianming，et al.Fracture properties of hybrid steelpolypropylene fiber recycled aggregate concreteJ.Concrete，2018（10）：7983，86.（in Chinese）13 何文昌，孔祥清，高化东，等.高掺量聚丙烯纤维再生混凝土力学性能及微观结构研究 J.混凝土，2020（1）：8286.HE Wenchang，KONG Xiangqing，GAO Huadong，et al.Research on the mechanical properties and microstructure of recycled aggregate concrete with high content polypropylene fiberJ.Concrete，2020（1）：8286.（in Chinese）14 赵隆柳，谢军，林鑫，等.PVA对改善再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究 J.硅酸盐通报，2020，39（7）：21272133.ZHAO Longliu，XIE Jun，LIN Xin，et al.Experimental study on improvement to chloride ion impermeability of recycled aggregate concrete by mixing PVAJ.Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2020，39（7）：21272133.（in Chinese）15 覃峰，黄琼念，包惠明，等.剑麻纤维水泥混凝土性能试验研究 J.新型建筑材料，2008（4）：4750.QIN Feng，HUANG Qiongnian，BAO Huiming，et al.Experimental stu