玻璃纤维增强水泥(Glass Fiber Reinforced Cement,GRC)是一种现代建筑的新型复合材料,它一般采用喷射法、预混法、铺网法、缠绕法(GRC管)和压入法等,将耐碱玻璃纤维掺入水泥砂浆或水泥净浆中而成。GRC作为一种新型建筑复合材料,因其拥有强度高、韧性好、吸水率低、绿色环保、不易褪色、造价低、重量轻且与主体建筑具有同等使用寿命等诸多优点,自问世以后就受到大量研究者的青睐得以飞速发展,现已广泛应用于诸多领域。因GRC的长期性和力学性能在工程应用上表现不佳,使其不能作用于承重构件,这大大地限制了GRC材料的发展与推广。玻璃纤维砂浆的力学性能受到了国内外研究学者的高度重视,而玻璃纤维、水泥基质、成型工艺是影响其力学性能的重要因素,因此多年来玻璃纤维、水泥基质、成型工艺对其力学性能的影响是专家学者研究的重点。本文围绕弯曲荷载下GRC力学行为研究为主题,从玻璃纤维、水泥基质、成型工艺等因素对GRC力学行为的影响做了更加深入的研究探讨。本文的主要研究内容有以下几点:(1)弯曲荷载下玻璃纤维特性对GRC力学行为的影响。研究玻璃纤维长度、玻璃纤维掺量、不同水胶比下玻璃纤维掺量和不同砂胶比下玻璃纤维掺量对GRC力学行为的影响。(2)弯曲荷载下水泥基质对GRC力学行为的影响。研究水胶比和砂胶比对GRC力学行为的影响。(3)弯曲荷载下成型工艺对GRC力学行为的影响。研究成型压力、压力成型时水胶比和压力成型时保载时间对GRC力学行为的影响。弯曲荷载下玻璃纤维特性对GRC力学行为影响的实验结果表明:GRC的抗弯强度,随着短切玻璃纤维长度的增加而加强,但过长对强度不利;玻璃纤维长度对增韧效果不明显;玻璃纤维长度为20mm时,GRC有较高的断裂能。玻纤掺量对GRC强度贡献较小,但是随着玻纤掺量的提高,GRC的韧性明显改善;少量的玻纤即可增加GRC的断裂能,且增加幅度明显。当水胶比为0.32、0.4和0.5时,随着玻璃纤维掺量的提高,GRC的韧性得到了明显的改善;GRC的断裂能总体呈上升趋势;当水胶比为0.32和0.4时,GRC的抗弯强度波动幅度较小,水胶比为0.5时,GRC的抗弯强度总体呈上升趋势。当砂胶比为0.75、1和1.25,随着玻纤掺量的提高,GRC的韧性得到明显的改善,GRC的抗弯强度、断裂能数据波动幅度较大,没有明显的规律。弯曲荷载下水泥基质对GRC力学行为影响的实验结果表明:水胶比从0.32增加到0.50,GRC的抗弯强度不断降低且韧性越来越好,GRC断裂能不断增加,增幅达到227%。砂胶比从0.75增加到1.75,GRC的抗弯强度总体呈下降趋势;砂胶比为1和1.25时,弯曲应力挠度曲线下降段最平缓,说明砂胶比过高或者过低对增韧不利;GRC断裂能从535N/m下降到223N/m。弯曲荷载下工艺条件对GRC力学行为影响的实验结果表明:当玻纤掺量为1.5%、2.5%和3.5%时,随着成型压力的提高,GRC的抗弯强度随之增加,而韧性越来越差;GRC断裂能均下降。在相同成型压力下,随着水胶比的增加,GRC抗弯强度变化幅度较小,GRC的韧性得到明显改善且断裂能大幅增加。相同成型压力下,保载时间对GRC抗弯强度的影响较小且其对断裂能影响不明显;保载时间越长,GRC的脆性破坏特征越明显。