在土木工程领域，钢筋混凝土结构的耐久性和抗震性一直是工程师们关注的焦点。除了常见的外贴碳纤维布加固法，将碳纤维短切直接掺入混凝土或水泥基材料中，作为一种内增强手段，正逐渐成为一种重要的技术路径。
将碳纤维短切加入到混凝土中，可以显著改善材料的力学性能和耐久性。首先，碳纤维短切能够有效抑制混凝土早期塑性收缩裂缝的产生。混凝土在凝固过程中会释放水化热并产生体积收缩，如果拉应力超过其抗拉强度，就会产生微裂纹。均匀分散在混凝土中的碳纤维短切像无数的“微钢筋”一样，可以桥接这些微裂纹，阻止其扩展。
其次，碳纤维短切能提高混凝土的韧性和抗冲击性。素混凝土是脆性材料，抗弯强度低。掺入碳纤维短切后，复合材料的破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏，即使开裂也能继续承载，极大地提高了结构的抗震性能和抗爆性能。研究表明，掺入适量碳纤维短切的活性粉末混凝土（RPC），其力学性能得到了显著提升。
再者，碳纤维短切还能赋予混凝土功能性。例如，它可以使原本不导电的混凝土具备一定的导电性。利用这一特性，可以开发出“智能混凝土”。例如，通过在混凝土结构中埋设电极，测量碳纤维短切混凝土电阻率的变化，可以实时监测内部裂纹的产生和发展，或者判断桥面融雪化冰的状态。
然而，碳纤维短切在混凝土中的应用也需要解决分散性问题。碳纤维具有疏水性，容易在水中团聚。因此，通常需要使用分散剂或对碳纤维短切进行表面亲水处理，如采用甘油或水溶性上浆剂处理的短切纤维，以确保其在水泥浆体中能够均匀分散。随着建筑行业对结构安全性和耐久性要求的提高，碳纤维短切在高层建筑、跨海大桥和核电站等关键设施中的应用前景将更加广阔。
