高强混凝土结构节能、省材,但存在抗拉强度低,脆性大,易开裂等问题。当高强混凝土结构在恶劣环境下长期服役时,裂缝的存在使有害物质有机会进入混凝土内部导致其耐久性降低而过早地发生破坏。将具有优良阻裂、增强增韧作用的纤维均匀地加入混凝土中,可弥补混凝土性能不足。短切玄武岩纤维（CBF）具有优越性能、绿色环保,关于其增强混凝土性能的研究已相对成熟,其掺量过多时容易结团影响增强增韧效果。玄武岩纤维束（BMF）通过加捻工艺制备而成,不仅保留了短切玄武岩纤维的优异特性,还具有更好的分散性。本文考虑将BMF作为增强材料,研究其掺量和长度对高强混凝土性能的影响;并将BMF和CBF混杂掺入高强混凝土,研究二者混掺比例和掺量对混凝土性能影响。硫酸钙晶须（CSW）是一种亚纳米粒径无机盐晶须,由工业副产品石膏经过特殊工艺形成,绿色环保成本低。针对混凝土多尺度破坏过程,考虑在得到优势混掺比例BMF和CBF的基础上继续加入CSW,研究硫酸钙晶须掺量变化对高强混凝土力学性能以及耐久性的影响。本文主要结论如下:（1）混杂纤维（束）高强混凝土基本力学性能试验。单掺玄武岩纤维束时对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度最大提高率分别为6.1%、23.4%、20.7%;双掺玄武岩纤维束和短切玄武岩纤维时,相应最大提高率分别为13.5%、37.0%、24.1%;三掺玄武岩纤维束、短切玄武岩纤维和硫酸钙晶须时,相应最大提高率分别为9.2%、45.4%、29.8%。（2）混杂纤维（束）高强混凝土抗氯离子渗透性能试验。采用非稳态氯离子迁移系数法（又称RCM法）测定混杂纤维（束）高强凝土的氯离子扩散系数（DRCM）。结果表明:单掺玄武岩纤维束时降低了高强混凝土抗氯离子渗透性能,DRCM随着纤维掺量和长度的增大而增大,最大分别提高了 17.1%和9.8%;适量混掺BMF和CBF可以提高高强混凝土的抗氯离子渗透性能,最大提高率为6.7%;三掺时,高强混凝土抗氯离子渗透性能都获得提高,最大提高率为9.1%。（3）混杂纤维（束）高强混凝土抗冻性能试验。通过评价不同类别高强混凝土冻融循环后表观损伤形态、质量损失率、相对动弹性模量以及抗压强度损失率研究其抗冻性能。结果表明:纤维很大程度减轻了冻融对高强混凝土外观损伤;不同类别高强混凝土冻融质量损失率均为负值,这是因为冻融对高强混凝土外观剥蚀程度较轻,混凝土吸水质量始终大于表面浆体剥脱的质量;从相对动弹性模量和抗压强度损失率来看素高强混凝土抗冻性能最差,其在冻融150次后抗压强度损失率为30.9%,三掺时的高强混凝土抗冻性能最好,其中CSW3CBF0.15BMF0.3试件在冻融150次后的强度损失率仅2.5%。最后建立了混杂纤维（束）高强混凝土冻融后损伤模型,并结合模型与现场气温,在等效损伤定义上预测混凝土在自然冻融环境中的使用年限。（4）结合压汞试验（MIP）和电镜扫描试验（SEM）,分析不同类别高强混凝土微观结构,揭示纤维增强机理。结果表明:单掺和双掺纤维时增大了高强混凝土的孔隙率、总孔体积和总孔面积,但降低了最可几孔径和平均孔径,说明纤维的加入细化了孔结构。三掺BMF、CBF和CSW时,降低了孔隙率、最可几孔径、总孔体积、总孔面积和平均孔径等孔结构特征参数,细化了孔结构;短切玄武岩纤维增强机理为纤维拉断破坏;玄武岩纤维束是胶结成一束作为一个受力单元;与单掺玄武岩纤维束相比,双掺时水泥浆体增大了对玄武岩纤维束的包裹率;三掺时,硫酸钙晶须填充了纤维与基体间的孔隙,强化了纤维与基体间的联系。（5）在本文研究范围内,综合考虑抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、抗氯离子渗透性能以及抗冻性能,当单掺玄武岩纤维束时,最优掺量为0.3%,最优长度为30mm;双掺玄武岩纤维和玄武岩纤维束时,最优总体积掺量为0.45%,按1:2比例混掺;三掺时,玄武岩纤维束掺量为0.3%、短切玄武岩纤维掺量为0.15%、硫酸钙晶须掺量为水泥质量的2%时总体效果最好。研究表明,通过加捻以及不同尺寸BF混掺的方式可以提高玄武岩纤维在混凝土中的掺量,发挥其增强作用,改善高强混凝土的耐久性,再适量掺入亚纳米级的CSW之后混掺效果更佳,这得益于硫酸钙晶须的填充作用以及参与水化反应生成钙矾石。