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混凝土开裂会导致一系列的耐久性问题,而常规裂缝修补方法费时费力却往往不能取得很好的效果。因此,具有裂缝限制能力的纤维增强水泥基复合材料及不锈高强FRP筋材可成为很好的钢筋混凝土替代材料,此外水泥基复合材料还具有一定的裂缝自愈合能力,两种材料优势互补,有望改善传统钢筋混凝土结构易开裂和锈蚀问题。为研究纤维增强水泥基复合材料的抗拉性能及自愈合能力,以及水泥基复合材料与BFRP筋复合结构的力学性能,本文进行了相关的试验研究。包括矿物掺合料对水泥基复合材料的拉伸性能的影响;以抗渗性、强度恢复、裂缝变化为评价标准的复合材料的自愈合性能;以及复合材料-BFRP筋复合梁的力学性能与裂缝自愈合对复合梁力学性能的影响。研究发现,矿渣能提升28 d龄期水泥基复合材料的结构致密性,材料抗渗性相应提升;掺加粉煤灰、偏高岭土、硅灰、矿渣的复合材料在纤维掺量为2%材料体积情况下,极限抗拉强度与极限应变能达到3.86 MPa与2.2%,受拉时多裂缝开展,能很好地限制材料的裂缝宽度;且在干湿循环养护条件下表现出上佳的裂缝自愈合能力,开裂材料干湿循环养护28 d后的强度能达到预裂加载时强度的117%;综合考虑自愈合效果及实际操作性,干湿循环是对复合材料自愈合最好的养护条件;初始裂缝宽度对裂缝自愈合起主导作用,小于50 μm的裂缝基本都能愈合,而大于150 μm的裂缝愈合效果不明显;采用复合材料替代70 mm混凝土梁受拉区并使用FRP筋代替普通碳素钢作为受拉主筋的混凝土梁受弯时,梁的抗弯承载力较仅采用BFRP筋提升10%左右,且梁的整体刚度提升明显,破坏时梁的挠度降低明显;复合梁预载并置于干湿循环养护条件下28 d后,梁整体刚度恢复明显且微裂缝愈合效果较好。