近年来,钢纤维混凝土的发展异常迅速,已经得到广泛的应用。为了增加混凝土的抗折强度和耐磨性,工程中常在混凝土中掺入一定量的钢纤维。但由于普通钢纤维(长度20—40mm、长径比40～120),尺寸偏大、搅拌过程中易结团,高含量时由于钢纤维分布不均,其强度可能反而会下降,所以通常工程中钢纤维的掺量一般不能超过2%(体积含量),致使钢纤维的增强作用得不到充分体现。本文在选择了合理的配合比的基础上,通过对2052个(171组×12)砂浆试块的试验和理论分析,研究了钢纤维体积掺量的变化及龄期变化对抗压、抗折等性能的影响及变化规律;接着通过对18个砂浆试块的试验和理论分析,研究了钢纤维体积掺量的变化对约束收缩的影响及变化规律;最后通过对288个(48组×6)混凝土试块的试验和理论分析,研究了钢纤维体积掺量的变化对抗压、抗折以及弯曲韧性等力学性能的影响及变化规律。主要研究成果如下:钢纤维掺量小于3%时,相同掺量下普通钢纤维砂浆的抗压强度、抗折强度略大于超短超细钢纤维砂浆抗压强度、抗折强度;钢纤维掺量大于3%时,相同掺量下超短超细钢纤维砂浆抗压强度、抗折强度明显大于普通钢纤维砂浆的抗压强度、抗折强度。相同钢纤维掺量下,在砂浆中超短超细钢纤维比普通钢纤维表面积更大、分散的更均匀,超短超细钢纤维砂浆裂纹面积远远小于普通钢纤维裂纹面积,当超短超细钢纤维掺量大于4%时,砂浆不再开裂,没有裂纹。钢纤维掺量小于3%时,相同掺量下普通钢纤维混凝土的抗压强度、抗折强度略大于超短超细钢纤维混凝土抗压强度、抗折强度;钢纤维掺量大于3%时,相同掺量下超短超细钢纤维混凝土抗压强度、抗折强度明显大于普通钢纤维混凝土的抗压强度、抗折强度;相同掺量下超短超细钢纤维混凝土的弹性模量明显大于普通钢纤维混凝土的弹性模量,相同掺量下超短超细钢纤维混凝土的韧性比普通钢纤维混凝土好。在钢纤维体积分数一定的情况下,混杂钢纤维对混凝土力学性能的改善作用可优于单一钢纤维;混杂钢纤维混凝土韧性优于单一钢纤维混凝土。分析了超短超细钢纤维对混凝土的增强机理。根据超短超细钢纤维混凝土实验应力应变曲线的基本特性,从微裂纹、微孔隙的生成和发展的角度出发,将混凝土的损伤演化过程分为预存微裂纹阶段、微裂纹的起裂阶段、微裂纹的稳定扩展阶段和不稳定扩展阶段,针对不同的阶段分析了超短超细钢纤维对混凝土的增强原理。并从复合材料力学、断裂力学、界面力学的观点出发,阐述了超短超细钢纤维混凝土的增强、增韧机理。