玻璃纤维增强水泥基复合材料（Glass fiber reinforced cement-based composites,GRC）作为目前较为成熟的复合材料,具有质轻、高强、可塑性高、加工方便等优点,已广泛应用在各个领域中。随着人们对建筑品质以及工程要求的不断提高,GRC材料也愈发需要提高强度、阻裂以及増韧等性能,而提高纤维掺量就是有效方式之一。玻璃纤维作为性能优异的增强材料,应用于各项复合材料中,其中在玻璃纤维增强树脂基复合材料中,纤维体积率可以达到50%,甚至更高,而应用于水泥基材料中,纤维体积率通常不超过5%。因此,需要考虑制备工艺、宏观性能等因素,探究水泥基材料中玻璃纤维可达到的最高体积掺量。本文旨在探索玻璃纤维在水泥基材料中可掺入的最高体积率,制备出新型高性能GRC材料,并对其进行各类性能研究。文中进行了高纤维体积率GRC材料的成型工艺设计;通过正交试验配合比设计并测定其抗折强度、抗压强度,分析水胶比、胶砂比和纤维体积率对GRC材料基本力学性能的影响,得出最优化配合比,在此基础上,深入研究玻璃纤维体积率、长度对水泥基材料基本力学的影响;对其韧性包括弯曲韧性、冲击韧性进行分析;研究高纤维体积率GRC材料的抗冻性、抗氯离子渗透性、抗碳化性等耐久性变化规律,完善高纤维体积率对GRC材料耐久性的影响,为后续高纤维体积率GRC材料投入实际工程应用提供数据支持以及理论参考。通过分析各纤维投料顺序制备的拌合物流动性及试块成型后的抗折、抗压强度变化规律,得到适宜的纤维投料顺序。采用纤维后掺法与水掺法制备的拌合物浆体流动度差异较小,但纤维水掺法搅拌工艺复杂,确定后掺法作为高纤维体积率GRC材料的纤维投料顺序。采用压制成型法辅助高纤维体积率GRC材料成型,通过分析试块的抗折、抗压强度变化规律以及孔径分布情况,确定6MPa作为高纤维体积率GRC材料压制成型法的成型压力。通过正交试验方法研究水胶比、胶砂比、纤维体积率对GRC材料基本力学强度的影响。由极差分析、方差分析探究各因素的显著性,并确定GRC材料最优配比。结果表明:最优配合比为水胶比0.35、胶砂比1:0.8、玻璃纤维体积率为7%。高体积率玻璃纤维的掺入可以显著提高GRC材料的基本力学性能;其中,抗折强度最高可达到38.6MPa,是普通GRC材料的2.4倍,抗压强度最高可达到55.7MPa,是普通GRC材料的1.4倍。通过四点弯曲试验、抗冲击试验,探究高体积率玻璃纤维对GRC材料韧性性能的影响。结果表明,提高玻璃纤维体积率能够增大其弯曲韧性、冲击韧性。当纤维体积率为0%、3%、5%、7%、10%时,弯曲韧性指数分别可达到I5、I10、I20、I30、I30,其中掺入7%纤维体积率的GRC材料的I30平均值可达到47.82,极限强度达到11.73MPa,约为传统GRC材料的1.63倍～1.98倍,其弯曲韧性表现最佳。在冲击荷载作用下高纤维体积率GRC材料抵抗开裂和破坏的性能得到了明显提升,冲击韧性有较大改善。掺7%入纤维体积率的GRC材料终裂破坏次数平均高达196.17次,是传统GRC材料的3.2倍～17.8倍,冲击延性指标为48.04,约为传统GRC材料的3.8倍～33.4倍,其冲击韧性表现最佳。通过冻融循环试验、电通量试验、碳化试验等,探究高体积玻璃率纤维对耐久性能的影响。结果表明:增大玻璃纤维体积率可以提高GRC材料的抗冻性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化等耐久性能。其中,当纤维体积率为7%时,GRC材料冻融循环质量损失率仅为0.35%,相对动弹模量为92.4,6h总电通量为976.23C,28d碳化深度为1.13mm,56d干燥收缩值为683.47×10-6,GRC材料耐久性表现最佳。