在细观层次上,纤维混凝土作为典型的多相非均质复合建筑材料,其力学性能取决于三种主要组成材料(骨料、砂浆、纤维)的特性、砂浆与骨料之间的界面性能和砂浆与纤维之间的界面性能这五项因素。本文通过试验重点研究了纤维与水泥砂浆间界面的力学性能,分析了纤维在混凝土内部的作用及影响,进而揭示了纤维混凝土增强增韧的机理。主要工作和研究成果如下:首先,配制了配合比完全相同的普通混凝土、PVA(polyvinyl alcohol)纤维增强混凝土、玄武岩纤维增强混凝土和玻璃纤维增强混凝土,然后通过试验分别测出混凝土的各项宏观力学性能,发现掺入PVA纤维后混凝土的立方体抗压强度、轴心受压强度和弹性模量会降低,而劈裂抗拉强度及抗折强度则有显著的提高,同时混凝土的韧性有很大的提升。在掺入玄武岩纤维或玻璃纤维后,混凝土的立方体抗压强度、轴心受压强度、弹性模量及劈裂抗拉强度却均有所提高,但劈裂抗拉提高的幅度没有PVA纤维增强混凝土那么显著。为了获得各项界面力学性能参数及建立相关界面的破坏准则,进行了纤维与水泥砂浆间界面压剪和拉拔力学性能试验。试验结果发现PVA纤维与水泥砂浆界面粘结强度高于玄武岩纤维和玻璃纤维。在界面压剪性能试验中,当界面倾角α超过60°时,试件的破坏形态会由界面破坏转为砂浆压坏。最后,作者进行了电镜扫描试验,发现PVA纤维混凝土的骨料与砂浆间界面过渡区比普通混凝土的骨料与砂浆间界面过渡区疏松,这说明PVA纤维具有引气的效果。由于三种纤维与砂浆间界面过渡区的密实程度随着水灰比的降低而增大,导致了界面的抗拉和抗剪强度随着水灰比的降低而增大。此外还发现纤维能够贯穿于混凝土的内部微裂缝,限制裂缝的扩展,所以掺入纤维后混凝土的韧性和抗拉性能等都能得到提升。