鋼纖維混凝土（SFRC）是在普通混凝土中摻入適量短鋼纖維而形成的可澆筑、可噴射成型的一種新型復合材料，近年來在國內外得到迅速發展。它克服了混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、性脆等缺點，具有優良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能，已在水工、路橋、建筑等工程領域得到應用。
一、鋼纖維混凝土的發展
纖維混凝土（FRC），是纖維增強混凝土的簡稱，通常是以水泥凈漿、砂漿或者混凝土為基體，以金屬纖維、無機纖維或有機纖維增強材料組成的一種水泥基復合材料。它是將短而細的，具有高抗拉強度、高極限延伸率、高抗堿性的纖維均勻地分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。纖維在混凝土中可限制混凝土早期裂縫的產生及在外力作用下裂縫的進一步擴展，有效克服混凝土抗拉強度低、易開裂、抗疲勞性能差等固有缺陷，同時可大幅度提高混凝土的抗滲、防水、抗凍、護筋性等方面的性能。纖維混凝土尤其是鋼纖維混凝土，由于其優越的性能，在實際工程中日益得到學術界和工程界的關注。1907年蘇聯專家B.П.HekpocaB開始用金屬纖維增強混凝土；1910年，美國H.F.Porter發表了有關短纖維增強混凝土的研究報告，建議把短鋼纖維均勻地分散在混凝土中用以強化基體材料；1911年，美國Graham曾把鋼纖維摻入普通混凝土中，提高混凝土強度和穩定性；到20世紀40年代，美、英、法、德、日等國先后做了許多關于用鋼纖維來提高混凝土耐磨性和抗裂性、鋼纖維混凝土制造工藝、改進鋼纖維形狀以提高纖維與混凝土基體的黏結強度等方面的研究；1963年J.P.Romualdi和G.B.Batson發表了關于鋼纖維約束混凝土裂縫開展機理的論文，提出了鋼纖維混凝土開裂強度是由對拉伸應力起有效作用的鋼纖維平均間距所決定的結論（纖維間距理論），從而開始了這種新型復合材料的實用開發階段。到目前，隨著鋼纖維混凝土的推廣應用，因纖維在混凝土中的分布情況不同，主要有四類：鋼纖維混凝土、混雜纖維混凝土、層布式鋼纖維混凝土和層布式混雜纖維混凝土。
二、鋼纖維混凝土的增強機理
1. 復合力學理論。復合力學理論是以連續纖維復合材料理論為基礎，結合鋼纖維在混凝土中的分布特點形成的。該理論是將復合材料視為以纖維為一相、基體為另一相的兩相復合材料。
2. 纖維間距理論。纖維間距理論又稱阻裂理論，是根據線彈性斷裂力學而提出的，該理論認為纖維的增強作用僅與均勻分布的纖維間距(最小間距)有關。
三、鋼纖維混凝土的發展現狀分析
1. 鋼纖維混凝土。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入少量低碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼的纖維后形成的一種比較均勻而多向配筋的混凝土。鋼纖維的摻入量按體積一般為1%~2%，而按重量計每立方米混凝土中摻70~100kg鋼纖維，鋼纖維的長度宜為25~60mm，直徑為0.25~1.25mm，長度與直徑的最佳比值為50~700。與普通混凝土相比，它不僅能改善抗拉、抗剪、抗彎、抗磨和抗裂性能，而且能大大增強混凝土的斷裂韌性和抗沖擊性能，顯著提高結構的抗疲勞性能及其耐久性，尤其是韌性可增加10~20倍。我國對鋼纖維混凝土與普通混凝土力學性能做了比較試驗，當鋼纖維摻入量為15%~20%、水灰比為0.45時，其抗拉強度增長50%~70%，抗彎強度增長120%~180%，抗沖擊強度增長10~20倍，抗沖擊疲勞強度增長15~20倍，抗彎韌性增長14~20倍，耐磨損性能也明顯改善。因此，鋼纖維混凝土比素混凝土具有更優越的物理和力學性能。
2. 混雜纖維混凝土。有關研究資料表明，鋼纖維對混凝土的抗壓強度并無明顯促進作用，甚至還有所降低；與素混凝土相比，對于鋼纖維混凝土的抗滲性、耐磨性、耐沖磨性及對防止混凝土早期塑性收縮等還存在正反(提高與降低)兩方面甚至居中的觀點。此外，鋼纖維混凝土還存在用量較大、價格較高、生銹、對火災引起的爆裂幾乎無抵抗性等問題，使其應用受到了不同程度的影響。近些年來，一些國內外學者開始將目光投向混雜纖維混凝土（HFRC），試圖把具有不同性能和優點的纖維混雜，取長補短，在不同層次和受荷階段發揮“正混雜效應”來增強混凝土各項性能，以適應不同工程的需要。但是關于它的各種力學性能，尤其是其疲勞變形及疲勞損傷在靜、動荷載以及等幅或變幅循環荷載作用下的變形發展規律和損傷特性，纖維的最佳摻配量、混雜比例，復合材料各組分的關系，增強效果及增強機理，抗疲勞性能，破壞機理，施工工藝，配合比設計等方面的問題還有待進一步研究。
