通过聚丙烯腈(PAN)纤维混凝土和聚乙烯醇(PVA)纤维混凝土的三点弯曲切口梁试验,研究了合成纤维掺量和弹性模量对混凝土弯曲韧性的影响,探究了纤维混凝土跨中挠度(δ)和裂缝张开口位移(CMOD)与纤维掺量的关系。结果表明:针对混凝土弯曲韧性而言,PAN纤维与PVA纤维的合适掺量范围分别为1.5~1.8 kg/m^3和1.3~1.5 kg/m^3;δ与CMOD之间存在线性关系,可以用纤维掺量与CMOD预测δ。

为研究玄武岩纤维掺量对轻质陶粒混凝土性能的影响,制备了4种不同纤维掺量的陶粒混凝土试件,测试了不同龄期试件的抗压强度、抗折强度和表观密度。结果表明:陶粒混凝土立方体试件抗压强度随着玄武岩纤维掺量的增大先增加后降低;陶粒混凝土表观密度随着纤维掺量的增大而逐渐降低,但不显著;陶粒混凝试件抗折强度随纤维掺量增大不断提高。

以强度等级、骨料取代率和混杂纤维为变量,研究纤维再生混凝土的各项力学性能,同时分析了破坏形态。试验结果表明,纤维再生混凝土试件的破坏形态与普通混凝土相似;强度等级对立方体抗压强度影响较大,但对劈裂抗拉强度和轴心抗压强度影响不大;再生骨料由于本身的缺陷对再生混凝土强度有降低的影响;因为纤维良好的抗拉强度和延性,所以加入混杂纤维可以明显提高再生混凝土强度,但当掺量过多时,纤维的分布不均匀,反而影响了其发挥有效的作用;通过非线性拟合得出其强度换算公式。

采用湿-烘循环的试验方法，以PVA纤维体积掺量和烘干温度为参数，研究了PVA纤维增强水泥基复合材料（PVA-FRCC）的抗氯离子侵蚀性能。结果表明：湿-烘循环作用下，随着PVA纤维体积掺量逐渐增加，PVA—FRCC试件氯离子平均侵蚀深度变化幅度较小，而氯离子最大侵蚀深度逐渐降低。与同等条件下混凝土相比。氯离子最大侵蚀深度约降低20．9％-48．9％，同时，同一侵蚀深度处自由氯离子浓度明显降低。随着烘干温度的升高．PVA—FRCC试件氯离子平均和最大侵蚀深度增长明显；相同侵蚀深度处自由氯离子浓度明显增加。PVA纤维体积掺量和烘干温度对PVA—FRCC抗氯离子侵蚀性能有较明显的影响。

基于价值工程,采用"0-1"强制分析法计算出强度优先和裂缝控制优先两种条件下聚丙烯纤维再生混凝土的性能系数,并分析其经济性。结果表明,强度优先评价时聚丙烯纤维再生混凝土经济性优于裂缝控制优先评价;随着纤维掺量的增加聚丙烯纤维再生混凝土经济性逐渐提高,裂缝控制优先评价经济性提高幅度高于强度优先评价。

通过抗拉、抗压及抗弯性能试验,研究了20mm短切玄武岩纤维对喷射混凝土力学性能的影响规律。结果表明,玄武岩纤维体积掺量在3kg/m^3时,玄武岩纤维混凝土的力学性能最优,抗压、抗拉、抗折强度的增幅可达33%、23%、40%,掺量再增加时力学性能下降。端钩型钢纤维掺量为20kg/m^3时对混凝土各项力学性能的增幅仅为6%~8%,其效果弱于最佳掺量的玄武岩纤维混凝土。混凝土开裂后,乱向分布的纤维会将力传递到裂缝两侧的表面,使裂缝的发展得到抑制,试件可以继续受力,玄武岩纤维的桥联作用对抑制湿喷混凝土开裂有较大的帮助。

通过恒定磁场控制混凝土拌合物中的钢纤维方向,制备出单向分布钢纤维混凝土,对其劈裂抗拉、抗压和抗折等力学性能进行了试验分析。结果表明,与相同掺量的普通钢纤维混凝土相比,单向分布钢纤维混凝土的劈裂抗拉、抗压和抗折等力学性能均有不同程度的提高,且提高程度随纤维掺量的增加而降低,说明混凝土中纤维掺量对于纤维的定向效果有着较大影响,从而影响着纤维方向的提高率和混凝土力学性能的提高程度。