本课题提出了一种新型纤维增强水泥制品的方式——纤维珠链增强水泥制品。其制备方法为,首先将连续纤维制成珠链,即在连续纤维特定长度上,将树脂滴加其上,树脂固化后形成纤维-树脂珠链,然后将该珠链取特定长度,在浆体装模过程中,按特定规律分层定向地铺设入浆体中。纤维珠链增强方式可以解决现阶段纤维增强混凝土遇到的纤维掺量受限问题,即纤维大掺量掺加时,混凝土工作性能变差,力学性能不升反降,以及纤维与水泥相界面性能差的问题,即纤维增强水泥制品承受外力作用时,纤维易发生滑移,无法与水泥基体变形协调。文中通过显微观察与数值模拟探究传统掺加方式无法有效改善复合材料性能的根本原因,通过超景深显微镜对搅拌完成的短纤维增强砂浆浆体与初凝结束后的短纤维增强砂浆断面进行观察发现:短纤维在浆体中乱向分布,部分纤维未被浆体有效包裹,发生聚集成团的现象。砂浆成型后,纤维与水泥基体之间存在明显的界面薄弱区;通过ANSYS模拟纤维增强混凝土在承受外力时,复合材料内部的内力分布情况发现:纤维增强混凝土在承受外力时,纤维两端存在高度的剪应力集中,这是纤维易发生滑移,无法与基体变形协调的主要原因。通过三种纤维增强方式下,玻璃纤维增强水泥基复合材料与玄武岩纤维增强水泥基复合材料的工作性能与力学性能的对比,得出结论:纤维珠链增强技术通过在浆体装模时,将纤维定向分层铺设入浆体中,使纤维在浆体中均匀分布,提高了纤维增强水泥基复合材料中的纤维掺量;依靠珠粒与水泥基体之间的相互嵌固,变两相之间的界面约束为结构约束,解决了纤维增强混凝土遇到的界面薄弱问题。当纤维体积掺量达到1%时,玻璃纤维珠链增强砂浆对比基准组砂浆28天抗折强度提升202%,抗压强度提升50%,玄武岩纤维珠链增强砂浆对比基准组砂浆28天抗折强度提升204%,抗压强度提升17%,两种纤维增强砂浆的抗裂性能均得到显著改善;玻璃纤维珠链增强混凝土的抗折强度相对基准组提升121%,抗压强度下降仅为8%,混凝土破坏时的裂缝较小,早期即可拥有较高的抗折强度且不影响抗压强度的长期增长。因此可以得知:虽然两种纤维材料特性之间,砂浆与混凝土骨料组成之间存在差异,但纤维珠链增强技术同时适用于玻璃纤维增强水泥基复合材料与玄武岩纤维增强水泥基复合材料;其在显著改善水泥砂浆力学性能的同时,也在混凝土中表现良好;仅需提升不到总成本10%的支出,即可提升试件的各项力学性能。因此纤维珠链增强技术具有工程实用性,可行性和良好的发展前景。