水泥砂浆、混凝土等水泥基材料是当前最大宗的人造建筑材料，但其存在抗拉强度低、收缩率大、抗冲击性和抗渗性差等缺点，在外界因素作用下易发生性能劣化，使其力学强度和耐久性能下降。因此，水泥砂浆、混凝土等水泥基材料需要高性能化。复合化是水泥基材料高性能化的主要途径之一，纤维增强是其核心。纤维可以有效抑制水泥基体中裂缝的产生和扩展，提高水泥砂浆、混凝土等水泥基材料的强度和韧性，然而不同类型纤维因其性能、尺寸的差异对水泥基体的增强、增韧效果不一样。采用不同类型纤维混杂的方式对水泥砂浆、混凝土等水泥基材料进行改性，通过纤维混杂使各纤维的性能互补，可产生优于纤维单掺对水泥基体的作用效果。本文主要研究内容包括：以微细钢纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维为增强纤维，分别研究不同掺加工艺对混杂纤维在水泥复合材料中分散性的影响，确定混杂纤维最佳掺加工艺；分别以微细钢纤维、聚丙烯纤维、粉煤灰掺量以及芳纶纤维、聚丙烯纤维、粉煤灰掺量为影响因素，运用正交试验方法研究各影响因素对水泥砂浆抗压强度、抗折强度和抗渗性的影响，初步确定其最优配合比；在正交试验结果基础上，分别研究纤维单掺与混杂对水泥砂浆力学性能、耐久性能的影响，主要研究纤维对砂浆抗压强度、抗折强度、抗冲击性、收缩性、抗渗性和抗冻性的影响；利用扫描电子显微镜和压汞仪对砂浆的微观形貌和孔隙结构进行观测和分析，探讨纤维的作用机理。试验研究表明，对于钢纤维与聚丙烯纤维混杂体系，混杂纤维最佳掺加工艺为：聚丙烯纤维在水中预分散后再与水泥、砂等干料搅拌均匀，然后再加入微细钢纤维搅拌均匀；对于芳纶纤维与聚丙烯纤维混杂体系，混杂纤维的最佳掺加工艺为：芳纶纤维和聚丙烯纤维在水中预分散后再与水泥、砂等干料搅拌均匀。通过正交试验确定了混杂纤维增强水泥砂浆的最优配合比，对于微细钢纤维与聚丙烯纤维混杂体系，其最优配合比为微细钢纤维1.0%，聚丙烯纤维0.6%，粉煤灰20%；对于芳纶纤维与聚丙烯纤维混杂体系，其最优配合比为芳纶纤维0.5%，聚丙烯纤维0.6%，粉煤灰10%。在最优配合比基础上研究了纤维单掺与混杂对水泥砂浆性能的影响，结果表明，纤维单掺与混杂对砂浆抗压强度的作用效果不明显，但均可有效提高水泥砂浆的抗折强度、抗冲击性、抗渗性和抗冻性，降低其收缩率。混杂纤维可以产生较好的优势叠加效应，对水泥复合材料表现出更好的增强、增韧效果。粉煤灰在一定程度上改善了水泥复合材料的耐久性。利用扫描电子显微镜和压汞仪对水泥砂浆的微观结构和孔隙结构进行观察和分析，发现空白水泥砂浆中存在较多的微裂缝，大孔径孔隙体积较大；纤维与粉煤灰可改善水泥基体的微观结构，使其结构更为致密。