特细钢微丝由不锈钢强力拉拔而成,既具有普通钢纤维的力学特性,又可克服有机纤维与混凝土之间的界面粘结问题,且其直径为微米级而具有高长径比,在低掺量下即可相互搭接形成连通的增强、增韧与导电网络,进而使活性粉末混凝土(RPC)具有高强、高韧、电导、电磁等多功能性能,从而在土木工程中具有良好的应用前景。因此,本文针对特细钢微丝复合RPC的强度与本构、韧性及多功能性能展开研究,主要研究内容和结论如下:1)研究了常温养护特细钢微丝复合RPC的强度与本构,建立了其轴心受压本构模型,探讨了特细钢微丝的增强机理。研究结果表明,直径为20 μm的特细钢微丝的增强效果优于直径为8 μm的微丝;微丝复合RPC弹性模量和泊松比的提高率分别可达25.1%和41.2%,棱柱体抗压强度与立方体抗压强度关系的线性系数为1.0,劈裂抗拉强度与抗压强度关系的线性斜率介于1/13-1/17、与抗折强度关系的线性系数为0.74;微丝掺入使得RPC在峰值荷载下的应变大幅度提高;基于连续介质损伤力学理论建立的轴心受压本构模型可准确描述微丝延缓RPC损伤扩展的作用;复合材料各种强度值均可用混合定律表达;乱向分布的微丝在RPC基体内形成三维搭接“编织网络”,并以“内锚界面”的形成和“绳索编织”效应构成阻裂区,直至被拉断、偏转或剥离;微丝掺入可使RPC内Ca(OH)2晶体的取向指数降低。2)研究了加速养护特细钢微丝复合RPC的强度与本构,建立了引入环境因子的单轴受压本构模型,探讨了加速养护时特细钢微丝对RPC的增强机理。研究结果表明,相对常温养护,加速养护可进一步提高各龄期特细钢微丝复合RPC的强度和变形能力,弹性模量的提高率可达87.4%,泊松比和体积模量可分别提高114.8%和165.6%;微丝复合RPC棱柱体抗压强度与立方体抗压强度关系的线性系数为0.97,劈裂抗拉强度与抗压强度关系的线性斜率介于1/11-1/14、与抗折强度关系的线性系数为0.80;采用引入环境因子的修正轴心受压本构模型得到的微丝复合RPC的有效极限损伤量可达0.26;加速养护使得特细钢微丝的“内锚界面”效应增强,同时微丝对水化程度的影响减弱,RPC内部的Ca(OH)2取向指数进一步降低。3)研究了特细钢微丝复合RPC的压缩韧性、弯曲韧性、断裂韧性及冲击韧性,讨论了微丝的阻裂机制,建立了弯曲增韧模型和动态冲击本构模型。研究结果表明,直径为20 μm的微丝的增韧效果优于直径为8 μm的微丝,弯拉失效时微丝复合RPC有多缝开裂的趋势,加速养护使得复合材料在加载时内部微丝更容易被拉断;微丝掺量的提高可使RPC切口梁等效弯曲强度提高80.0%,微丝的掺入可使RPC板极限弯曲韧性提高201.9%;基于复合材料理论并考虑微丝的边界壁效应得到的弯曲增韧模型的理论计算值与试验值吻合度较高;基于双K断裂模型的切口梁三点弯曲起裂韧度和断裂失稳韧度可分别提高185.2%/179.2%,断裂能提高率可达1017.1%;切口梁四点剪切断裂韧度可提高137.3%,失效时以I-n型复合裂缝为主;动态冲击荷载下,微丝复合RPC的“率硬化”效应减弱,基于修正粘弹性理论建立的动态冲击本构模型可准确描述应变率大于300/s时微丝复合RPC的动态冲击应力-应变关系。4)研究了特细钢微丝复合RPC的交直流电学性能及导电机理,并对其在循环荷载及破坏荷载下的感知性能进行了分析,同时研究了复合材料的阻尼、电磁波屏蔽与吸收、热学及耐磨性能。研究结果表明,直径为8 μm和20 μm的微丝在1.5%和0.5%时已经形成导电渗流,微丝可使RPC的直流电阻率和交流电阻率降低6-7个数量级、电容提高5-6个数量级,微丝复合RPC主要依靠微丝搭接和孔隙溶液导电;复合材料在压缩循环荷载下的应变灵敏度可达41.86,在单轴压缩、抗折弯拉及劈拉峰值应力下复合材料的应变灵敏度分别可达143.07、23.98和146.5;复合材料的电阻率变化率在三点弯曲断裂荷载下可反映裂缝尖端的张开过程,在四点剪切断裂荷载下可反映预制缝的起裂及开裂发展速度;微丝可显著提高RPC的以下功能性能:阻尼比可提高19.9%,电磁波屏蔽效能可提高202.9%、电磁波反射率峰值可达-36.5 dB,导热系数可提高73.8%、比热容可由1523.0 J/(kg·K)降低至1439.3 J/(kg·K),磨损荷载作用下的单位质量损失可降低51.8%。