伊朗研究團(tuán)隊(duì)于2026年10月8日在《工程成果》期刊發(fā)表的研究顯示，將10%體積的輕質(zhì)膨脹陶粒（LECA）與0.2%體積的聚丙烯纖維復(fù)配使用，可有效平衡水泥基材料的早期強(qiáng)度、力學(xué)性能與耐久性。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了四種砂漿配合比，膠凝材料用量恒定為670千克/立方米，水用量為302千克/立方米。對(duì)比了基準(zhǔn)組、僅摻10% LECA組、僅摻0.2%纖維組以及兩者復(fù)配的混合組?？箟簭?qiáng)度測(cè)試表明，早期階段（3天）單獨(dú)使用LECA會(huì)使強(qiáng)度下降約17.4%，但復(fù)配纖維可使3天強(qiáng)度提升約23%至23.60兆帕。隨著齡期增長(zhǎng)，LECA的多孔結(jié)構(gòu)發(fā)揮“內(nèi)部水庫(kù)”效應(yīng)，逐步釋放水分促進(jìn)水化，至14天和28天時(shí)，單摻LECA組的強(qiáng)度反超基準(zhǔn)組約23.8%和18.2%。復(fù)配組在28天時(shí)達(dá)到32.80兆帕，較基準(zhǔn)組微增2%，略低于單摻LECA組。

抗折強(qiáng)度方面，復(fù)配組在所有測(cè)試齡期均表現(xiàn)Zui優(yōu)，28天抗折強(qiáng)度達(dá)10.75兆帕。纖維通過(guò)橋接和約束早期微裂縫顯著提升了中后期抗彎性能，而LECA則延緩了裂縫擴(kuò)展，兩者協(xié)同作用有效彌補(bǔ)了混凝土在受拉早期的薄弱環(huán)節(jié)。

耐久性測(cè)試采用快速氯離子遷移試驗(yàn)（RCMT）與電導(dǎo)率測(cè)量。結(jié)果顯示，摻入LECA使氯離子遷移速率降低約4.9%，電導(dǎo)率從0.0370降至0.0339每歐姆米，證實(shí)輕質(zhì)骨料切斷了毛細(xì)孔連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，增加了離子遷移路徑的曲折度。掃描電子顯微鏡（SEM）觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，LECA內(nèi)部的球形孔隙被致密外殼封閉，未連通至基體；但疏水性纖維與親水性水泥基體結(jié)合處存在15至30微米的微觀間隙，雖未形成連續(xù)通道，但在電場(chǎng)下可能成為局部薄弱區(qū)，導(dǎo)致復(fù)配組氯離子遷移率略高于基準(zhǔn)組。

該研究指出，以往大劑量輕骨料會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度大幅下降，高摻量纖維易團(tuán)聚，而將LECA控制在10%、纖維控制在0.2%可實(shí)現(xiàn)性能平衡。此類(lèi)復(fù)合砂漿密度為2.03克/立方厘米（對(duì)照為1.92克/立方厘米），適用于海洋工程、橋面鋪裝等易受氯鹽侵蝕的環(huán)境，有望延長(zhǎng)基礎(chǔ)設(shè)施服役壽命。研究同時(shí)強(qiáng)調(diào)，單一力學(xué)指標(biāo)無(wú)法全面反映耐久性，需結(jié)合遷移測(cè)試與電導(dǎo)率測(cè)量進(jìn)行綜合評(píng)估。