水泥混凝土路面作为重要的路面材料,在需要快速修复及换板的路段,希望其强度能尽早的满足通车要求,因此超早强混凝土的研究具有重要的意义。为实现混凝土的高强度(包括高早期强度和后期强度),同时保证混凝土的耐久性,获得一种高性能混凝土,论文采用早强减水剂、不同类型及不同尺度的纤维混杂进行改性,在此基础上开展了研究。论文首先确定了早强混凝土的基准配合比工作,在此基础上,通过变化纤维的类型、纤维的掺量以及纤维的混杂方式,进行了大量试验研究,通过试验,得出以下结论:(1)硅粉的掺入会较大幅度的降低混凝土的施工性,掺入矿物掺料的混凝土其后期强度增长明显,但是1d强度低于普通混凝土。(2)单一钢纤维的加入能有效地改善混凝土的抗拉强度以及韧性,其中单一钢纤维混凝土1d抗折强度相较于普通混凝土提升的最大幅度为35.3%,提升的最小幅度为5.04%,28d抗折强度相较于普通混凝土提升的最大幅度为34.7%,单一钢纤维混凝土在短龄期的强度增长较慢,但后期能保持稳定的增长。(3)随着钢纤维掺量的增加,其早期强度没有一个明显的规律,但后期强度随着纤维掺量的增长有明显的提升(4)聚丙烯纤维、聚乙烯纤维的掺入可以在一定程度上提高混凝土的抗折、抗压强度,其中掺入0.15%的19mm聚丙烯、12mm聚乙烯醇、19mm聚乙烯醇纤维的混凝土1d抗折强度较普通混凝土分别提高了14%、9.3%、16.6%。(5)经过对单一钢纤维混凝土、二元钢纤维混凝土以及三元混凝土的研究对比,发现混凝土力学性能最优的配比为纤维总掺量1.5%条件下,普通钢纤维和超细钢纤维按照1:1复掺的二元钢纤维混凝土,其早期和后期强度均为最高,其1d抗折强度为7.04MPa,7d抗折强度为8.27MPa,相对于单掺1.5%钢纤维的混凝土其1d、7d抗折分别提高了38.58%、39.69%。(6)通过对混杂纤维混凝土的混杂效应进行分析,可以发现,在二元和三元的混杂纤维混凝土中大多数配比都呈现正混杂效应;纤维总掺量1.5%的混杂效应要优于总掺量1.0%,其中两种纤维按照1:1复掺的配比均表现出正混杂效应且混杂效应好于其他的复掺方式,这种配比的混凝土的1d、3d、7d的抗折强度高于1.5%掺量的所以单一钢纤维混凝土,相较于普通钢纤维、超细钢纤维、超短超细钢纤维混凝土其1d提升幅度分别为38.58%、19.34%、41.08%。(7)通过ASTM弯曲韧性测试结果可以得出,钢纤维的加入极大地增强了混凝土的弯曲韧性,在这种采用相对值比较的方法下,相较于普通混凝土纤维混凝土的弯曲韧性后期增长幅度没有前期明显;论文也采用日本JSCE弯曲韧性测试方法进行对比,在这种以一定挠度范围的能量绝对值比较的方法,可以看出纤维混凝土不论早期还是后期的弯曲韧性提高效果显著。(8)对比混凝土的断裂韧性数据,可以发现超细钢纤维混凝土和三元混杂纤维混凝土具有很好的断裂韧度,普通钢纤维和超细钢纤维复掺的二元混凝土断裂韧度略低于二者,但相对于普通混凝土提升幅度明显,其失稳断裂韧度比普通混凝土提高了72%。(9)通过对两种不同减水剂的混凝土的高温养护方式研究,发现混凝土在温度高于20℃时,强度随温度的提升而降低,在养护20h后,40℃、50℃、60℃相较于常温(20℃)抗折强度分别降低了15.06%、12.5%、21.04%。(10)热养生研究表明,对于纤维超早强混凝土而言,养生温度的提高,并不利于混凝土的抗折强度的提高,这和已有的常规混凝土热养生研究中的结论不同。尤其应注意的是,随着养生温度的提高,混凝土的抗压强度是呈现增长趋势的,但抗折强度却呈下降趋势,对于路面混凝土而言,若采取热养生技术,必须以抗折强度作为评价指标,以抗压强度评价可能导致对于强度结果的误判。论文采用早强减水剂和纤维混杂对混凝土进行改性,有效地提高了混凝土强度和韧性方面的性能,为高性能混凝土的研究提供了重要的参考。