试验制备了钢纤维、聚丙烯纤维混杂的纤维EPS混凝土,考察了EPS混凝土及纤维EPS混凝土力学性能,以改变荷载速率的方式研究和表征纤维EPS混凝土的抗冲击性能。研究结果表明,EPS混凝土有较好的力学性能,在水胶比为0.26,EPS体积率为40%时,28d龄期抗压强度及抗折强度分别为22.03MPa,4.50MPa;低掺量的混杂纤维对纤维EPS混凝土抗压强度提高较小,但对韧性提高较大;相比普通混凝土,纤维EPS混凝土随着荷载速率增大极限抗压强度明显提高。

试验研究了聚烯烃粗纤维掺量、基体强度、纤维直径等因素对纤维混凝土梁抗弯冲击性能的影响规律。结果表明,粗合成纤维对混凝土抗冲击性能有显著的增强效果,混凝土由脆性破坏变为良好的延性破坏。随着纤维掺量的增加,纤维混凝土梁的初裂冲击次数和破坏冲击次数一直增加。与直径1mm的纤维相比,混杂纤维能有效提高试件的抗冲击性能,发挥不同纤维的作用,但均低于单掺直径0.5mm和0.8mm纤维的试件。单掺0.5mm纤维的试件,延性指数较大;单掺0.8mm纤维的试件,延性指数最低。混掺纤维试件的延性指数随纤维掺量的增加有较明显的增大。

为了研究混杂纤维增强水泥基复合材料（HyFRCC）的力学性能，在纤维总体积率为0～2．5％的范围内，开展了SE—PVA和SE-PP两种HyFRCC的对比试验。结果表明，在保持SE纤维为1．0％的条件下，SE—PVA材料的抗压强度随PVA纤维体积率的提升而降低，抗折强度则呈上升趋势，而SE—PP材料的抗压强度、抗折强度均随PP纤维体积率的提升呈抛物线趋势；SE纤维对HyFRCC抗压强度与抗折强度的提升起主导作用。

通过模拟海水环境,对同体积率下钢纤维和PVA纤维进行了混掺,采用干湿交替腐蚀方法研究了PVA-钢混杂纤维混凝土的弯曲韧性。结果表明,腐蚀后混杂纤维混凝土的初裂荷载、峰值荷载和弯曲强度均下降;PVA-钢混杂纤维混凝土经腐蚀后的混凝土韧性指数I_5、I10和弯曲韧性比均降低,纤维对基体的耗能能力、延性和增韧效果下降明显。

进行了钢纤维与聚丙烯纤维掺量及其混杂对高性能混凝土抗压强度和劈拉强度的试验研究,探讨了不同混杂纤维组合对高性能混凝土基体力学性能的影响规律。结果表明,钢-聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及其纤维增强系数与钢纤维和聚丙烯纤维掺量及混杂比密切相关。钢纤维掺量较低时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量增加先减小后增加;钢纤维掺量较大时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量的增加一直增大;当钢纤维掺量一定时,劈裂抗拉强度随聚丙烯纤维掺量的增加先增大后减小。当钢纤维和聚丙烯纤维掺量分别为3%、0.3%时,混杂效应系数最大。

按照钢纤维0、0.5%、1.0%的体积掺量和聚丙烯纤维0、0.05%、0.1%的体积掺量进行了砂浆平板收缩抗裂试验。研究表明,当体积掺量为钢纤维0.5%、聚丙烯纤维0.05%,限裂效能为三级;当体积掺量为钢纤维1.0%、聚丙烯纤维0.1%,限裂效能最优达到一级。综合分析表明,钢-聚丙烯混杂纤维在水泥基复合材料中能产生协同阻裂效应,在基体干燥收缩过程中有显著的综合阻裂效果。

由混凝土裂缝的扩展过程,建立了不同几何尺寸混杂纤维混凝土增强作用的物理模型,并用试验结果进行了验证。结果表明,模型与试验结果是一致的,可为几何混杂纤维混凝土的材料设计提供一定的理论基础。

在已有单掺钢纤维和合成纤维混凝土的研究基础上,研究了聚乙烯醇纤维(PVA)和钢纤维混杂,及两种不同参数钢纤维混杂的增韧、增强效果。结果表明,相对于单掺纤维,不同纤维混杂可使混凝土的弯曲强度及弯曲韧性明显提高,荷载作用下混凝土弯曲荷载-挠度曲线的下降段明显变缓,应变硬化现象更为明显,混杂纤维可以产生协同增强效应。