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聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene Concrete，简称EPS)是一种轻质材料，并具有良好的耐水型、绝热性、绝缘性、低吸湿性、较强的抗震性等特点。以EPS颗粒部分或全部取代混凝土中的集料，可配制不同密度和强度的混凝土EPS混凝土具有良好的保温隔热和隔震，减震，大变形及超轻等工程特性，受到建筑行业的广泛关注。因此，EPS混凝土结构材料的开发与性能的研究以及在工程应用领域的探讨，具有十分重要的科技和社会效益。
本文首先探讨了纤维EPS混凝土的理论模型。基于复合材料理论，填充理论以及紧密堆积原则，提出了EPS混凝土的设计原理;并依据纤维间距理论，利用高弹性模量的钢纤维及低弹性模量高韧性的聚丙烯纤维的优异混杂效应，提出了抗冲击性EPS水泥基复合材料的设计思路。基于理想模型，进行EPS混凝土及纤维EPS混凝土微观结构观察、力学性能、耐久性能等方面的实验研究。研究结果表明:1）EPS混凝土有较好的力学性能，在水胶比为0.23，EPS体积率为40％时，28d龄期抗压强度及抗折强度分别为22.03MPa，4.05MPa。2）低掺量的混杂纤维对EPS混凝土抗压强度提高较小，但对混凝土韧性提高较大。3）EPS混凝土具有较理想的微观结构，界面过渡区存在缺陷较少。并且宏观颗粒分布均匀，呈现较好的分散性，未出现颗粒明显上浮的现象。4）纤维EPS混凝土表现出了较好的耐久性能。纤维的加入使EPS混凝土较高的体积收缩率降至普通混凝土水平，并对抗渗性能及抗冻性能有较大的促进作用。
同时，本文采用改变荷载速率的方式来研究和表征EPS颗粒对冲击荷载的贡献作用。实验表明:普通混凝土对荷载速率变化反应不明显，其抗压强度变化较小。而EPS混凝土随着荷载速率增大极限抗压强度明显提高。说明EPS颗粒对于高速荷载或冲击荷载有很强的适应能力，可以在短时间内吸收和消解应力能量，为混凝土基体分担更多的冲击能量。
本文研究制备的纤维EPS混凝土，具有较好的抗冲击性能，对我国人防工程建设具有重要的理论意义和使用价值。