在寒冷地区,混凝土的冻融损失是造成其承载力下降、使用寿命缩短的主要原因。同时随着混凝土应用范围变得越来越广,尤其是在机场路面、水泥轨枕、设备基座等处的应用,不仅要求混凝土具备优良的静态力学性能,而且也对其动态力学性能提出较高的要求。玄武岩纤维是一种零污染纤维材料。它不仅具有力学性能、耐久性能良好,易于拌合,价格低廉、绿色无污染等优点,而且由于自身质地柔软,即使露出混凝土也不会造成轮胎损伤的特点,使其成为了一种无可替代的路面混凝土添加材料。本文通过对不同纤维掺量玄武岩纤维混凝土在不同冻融次数下进行抗折试验和抗冲击试验,分析掺入玄武岩纤维对冻融前后混凝土抗折性能和抗冲击性能的影响,研究纤维掺量、冻融次数对试件抗折强度、断裂韧度、冲击韧性等力学参数的影响规律,探讨玄武岩纤维对混凝土的增强机理。利用数字图像相关技术对抗折试验和抗冲击试验过程进行实时拍摄,分析试件受力时的水平应变变化规律,研究对裂缝扩展方向造成影响的因素。本文主要得出下列结论:(1)在混凝土中掺入适量的玄武岩纤维不能提高混凝土抗压强度,但可以少量提高抗折强度,大幅度提升抗冲击次数。2.0 kg/m3是本试验中玄武岩纤维的最佳掺量。(2)与冻融前玄武岩纤维对抗折强度和抗冲击性能的提高程度相比,在一定冻融次数内,掺入纤维将使冻融后混凝土的抗折强度得到更大程度的提高,但掺入纤维对冻融后混凝土抗冲击性能提高程度较小,并随着冻融次数的增加,提高程度会迅速下降。超过一定冻融次数后,玄武岩纤维增强作用失效。(3)在抗折试验中,试件开裂前要经历三个水平应变变化过程,分别为:应变调整阶段、开裂点选择阶段、试件加载点处出现中间受拉两边受压阶段。应变调整会对粗骨料与水泥基界面造成损伤;在抗冲击试验中,依据试件上水平应变增大区域扩展的不同特点将试件受冲击破坏的形态分为三类,分别为:冲击裂缝由试件底部直接扩展至破坏、试件上部下部水平应变同时增大至串联后下部开裂、试件上部水平应变增大向下扩展引起下部开裂。(4)玄武岩纤维对混凝土的增韧原理是:纤维联系混凝土共同受力,增大了混凝土的变形区域,从而使之可以承受更大的变形。