混凝土是目前使用量最大的建筑材料,随着社会不断进步与科技不断发展,在对其抗压强度和耐久性要求不断提高的同时,提升混凝土抗拉强度成为目前研究的重心。在混凝土中加入纤维能够改善其脆性大、抗拉强度低等缺点。钢纤维抗拉强度高、综合性能良好,是一个理想的纤维选择。钢纤维的加入,一方面提高了混凝土的抗拉强度,另一方面,对混凝土开裂后韧性的提高也有影响。本文螺旋形钢纤维选自钢厂模具生产废料,在做到废物利用,节能环保的基础上,通过试验研究分析了异形钢纤维混凝土的工作性能及力学性能。制备强度等级从C20-C45的普通混凝土、废料级螺旋形钢纤维混凝土和铣削波浪形钢纤维混凝土等三组混凝土。对比了纤维掺量、纤维类型对混凝土流动性、抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度等方面的影响,从理论分析了纤维增韧原理。得出以下结论:(1)掺入体积率为2.5%的钢纤维后,混凝土流动性小幅度减小。纤维掺量对混凝土立方体抗压强度的影响略有提高,螺旋形钢纤维混凝土抗压强度比普通混凝土提高了11.61%,铣削波浪型钢纤维混凝土抗压强度比普通混凝土提高了8.01%.但对抗拉强度有着大幅度提升,螺旋形钢纤维混凝土抗拉强度总体提升了66.5%,铣削波浪形钢纤维混凝土抗拉强度总体提升了76.4%。抗折强度表现出跟抗拉强度一样的规律,螺旋形钢纤维混凝土抗折强度总体提升了88.4%,铣削波浪形钢纤维混凝土抗折强度总体提升了103.4%。(2)纤维类型对混凝土流动性影响不大,螺旋形钢纤维混凝土坍落度略低于铣削波浪形钢纤维混凝土。由于螺旋形钢纤维形状更为扭曲,端部呈弯曲端钩状,螺旋形钢纤维混凝土相比较于波浪形钢纤维混凝土抗压强度提高了约3.35%。抗拉方面,铣削形钢纤维混凝土相比较于螺旋形钢纤维混凝土抗拉强度提高了约10%。(3)由于钢纤维的加入,提升了混凝土的韧性。试块的破坏形式有了极大的转变。立方体抗压试验试块表现出“裂而不散,坏而不碎”的特点。劈裂抗拉试验和四点弯曲试验,试块不再发生“一分为二”的脆性破坏,只是在破坏面有大量的微小裂缝产生,保持了良好的完整性。(4)从复合材料理论、纤维间距理论分析了纤维增强增韧原理,研究了受弯构件下部受拉区界限层厚度,以达到减少钢纤维用量,提高钢纤维利用率的目的。