2025年7月6日，房国豪教授团队在结构与建筑技术领域顶级期刊《Construction and Building Materials》发表了题为“Engineering properties of strain-hardening geopolymer composites reinforced with various natural fibers: Multiscale synergistic optimization and sustainability”的研究论文。该研究揭示了使用天然纤维替代合成纤维以开发具有优异机械性能、成本效益和环境可持续的地聚物复合材料（EGC）的可行性。房国豪教授和钟辉教授（土木与交通工程学院）为共同通讯作者，深圳大学为第一完成单位。

本研究全面探讨了使用天然纤维（NF）替代PE纤维以开发具有卓越工程性能EGC的可行性，特别关注三种NF类型（黄麻、苎麻和椰子纤维）对EGC的机械性能、纤维-基体界面行为和微观结构的影响。采用X射线计算机断层扫描（XCT）和背散射电子显微镜（BSEM）分析内部微观结构，包括孔结构和纤维分布。结果表明，当用NF代替0.5%PE纤维时，EGC混合物表现出明显的应变硬化和多重开裂行为，这归因于纤维-基体界面性能的改善和纤维分布的增强。含有0.5%黄麻纤维的EGC在抗压强度（85.4MPa）、拉伸强度（6.6MPa）和拉伸应变能力（6.5 %）方面优于其他混合纤维增强混合物，与单纤维增强混合物相当。与仅使用PE纤维的EGC相比，含NF的EGC的材料成本、隐含碳和隐含能量分别降低了73 %、5 %和26%。本研究为开发兼具高强度、低成本及环境友好特性的绿色建筑材料提供了新思路，拓展了EGC材料在复杂环境条件下的应用潜力。

本研究得到国家自然科学基金和深圳市低碳建筑材料与技术重点实验室的资助。

原文链接如下：

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.142423

图1.天然纤维增强地聚物复合材料