混凝土是現(xiàn)代最重要的結(jié)構(gòu)材料。但其自重大、脆性大、抗拉強(qiáng)度低等一系列的弱點(diǎn)卻限制了它的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，許多國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家學(xué)者都致力于探索改善混凝土性能的研究，最 終將纖維定為增強(qiáng)混凝土性能的核心。根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在混凝土中摻入適量的高彈性模量的纖維可明顯提高基體強(qiáng)度,而摻入適量的低彈性模量高延性的纖維可明顯提高基體的韌性。但由于混凝土自身具有多相、多組分、多尺度層次的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)特性，摻入單一纖維只能從某個(gè)方面起到增強(qiáng)作用，難以同時(shí)改善多方面的性能；而不同性質(zhì)和不同尺度 的纖維混雜，使其在混凝土中不同結(jié)構(gòu)和不同性能層次上逐級(jí)強(qiáng)化與增韌，充分發(fā)揮各種纖 維的尺度和性能效應(yīng)，在不同尺度和性能層次上進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高了增強(qiáng)效果?；祀s纖維 混凝土(Hybrid Fiber Reinforced Concrete，縮寫(xiě)為HFRC)是一種既能發(fā)揮不同纖維的優(yōu)點(diǎn) ，又能體現(xiàn)它們協(xié)同效應(yīng)的新型復(fù)合材料，可顯著提高或改善原先單一纖維混凝土的若干性 能，并可降低其成本。隨著材料科學(xué)與工程的發(fā)展，混凝土復(fù)合材料正朝著高性能、又經(jīng)濟(jì) 的方向發(fā)展，混雜纖維混凝土的研究日益為國(guó)內(nèi)外學(xué)者所密切關(guān)注。
1. 纖維增強(qiáng)機(jī)理

對(duì)于纖維增強(qiáng)混凝土的機(jī)理，一般有兩種理論［1］：一種是復(fù)合力學(xué)理論，另一種 是纖維間距理論。
2.復(fù)合材料力學(xué)理論

在復(fù)合力學(xué)理論中，把纖維增強(qiáng)復(fù)合材料視為多相體系，在彈性范圍內(nèi)，復(fù)合材料的強(qiáng)度和彈性模量性能即為復(fù)合體內(nèi)各相性能的疊加。該理論論述了纖維混凝土的強(qiáng)度同纖維與基體的粘結(jié)力、纖維的長(zhǎng)徑比的關(guān)系，同時(shí)考慮了纖維在基體中的連續(xù)性、分散均勻性和分布方向?qū)υ鰪?qiáng)效果的影響。
3.纖維間距理論

纖維間距理論是建立在彈性斷裂力學(xué)基礎(chǔ)上，該理論認(rèn)為混凝土內(nèi)部本身存在尺度不同的微裂縫、空隙和缺陷，在外力作用下，由于孔、縫部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，使得裂紋擴(kuò)大，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；而纖維的加入有效地提高了基體阻止裂縫發(fā)生和擴(kuò)展的能力，達(dá)到纖維對(duì)混凝土的增強(qiáng)目的。即假定混凝土基體內(nèi)部存在有發(fā)生微裂縫的傾向，當(dāng)任何一條微裂縫發(fā)生、 并且可能向任意方向發(fā)展時(shí)，在纖維平均間距的范圍內(nèi)，接近裂縫的纖維由于與基體的粘結(jié)力的作用，對(duì)裂縫尖端產(chǎn)生一個(gè)反向的應(yīng)力場(chǎng)，降低裂縫尖端的應(yīng)力集中，對(duì)裂縫的發(fā)展起到約束作用。
4. 混雜纖維增強(qiáng)理論

混雜復(fù)合材料是由兩種或兩種以上材料構(gòu)成，屬于復(fù)合材料的一種特殊類(lèi)型，通常是用兩種纖維來(lái)增強(qiáng)同一種基體。混雜纖維的增強(qiáng)機(jī)理同樣可以用上述兩種理論來(lái)解釋?zhuān)⑶乙M(jìn)一步考慮多種不同性質(zhì)的纖維同時(shí)摻入混凝土中，會(huì)產(chǎn)生混雜效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)和超疊加效應(yīng)。