无机聚合物混凝土（IPC）是以工业废弃料矿渣或粉煤灰等硅铝质材料为胶凝材料，通过碱激发剂将其中的Si-O-Al-O或Si-O-Si链激活，促使其解聚后重新聚合成具有-Si-O-Al-O-Si或-Si-O-Si-的网状聚合物材料。IPC具有快硬、早强、耐酸碱腐蚀、能耗低、节能环保、耐储备等一系列优点，已成为国内外科学界乃至工程界研究的热点问题。钢管混凝土组合结构具有优越的结构受力性能以及施工便捷的特性。对于应急工程和救灾工程，速度是关键，本文在这一课题背景下创新性的将IPC与钢管结合形成无机聚合物钢管混凝土新型材料组合结构。　　论文围绕这一新型材料组合结构，对IPC材料的配合比设计、制备及该材料的静力学和动力学性能展开了深入研究；钢管与核心混凝土协同工作要求二者间必须保持较好的整体性，这就要求核心混凝土具有一定的体积微膨胀或补偿收缩性能，故此进一步开展了IPC膨胀性能研究；对微膨胀无机聚合物钢管混凝土的受压力学性能及其界面粘结性能进行了研究。取得的主要创新成果如下：　　（1）无机胶凝材料的水化研究显示其水化速率随温度升高而加快，且水化放热量增多；对于碱激发矿渣体系，粉煤灰的掺入可有效降低胶凝材料的水化速率和放热量；水化过程试验显示无机胶凝材料水化过程可分为初始水解期、水化加速期和稳定期三个阶段；碱激发剂中水玻璃模数在1.0到2.0的范围内变化，随着水玻璃模数增大无机胶凝材料凝结时间和强度均降低，当水玻璃模数为1.5时、掺量为20％时凝结时间、强度和可拌和性均良好；　　（2）IPC的干缩性能试验显示其干缩量较大，其干缩过程与波特兰水泥类似，可分为加速发展阶段（1-7d）、缓慢发展阶段（7-14d）和平稳波动阶段（14-28d）三个阶段；硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂（EA）可使IPC产生一定的膨胀能，补偿其体积干缩，膨胀性能的微观分析（SEM、XRD、XRF、TG-DSC）结果显示此类膨胀剂在IPC中起到膨胀动力的主要是Ca(OH)2，由于体系中OH?离子浓度较高，致使2+Ca、24SO?离子浓度相对较低，不足以生成钙矾石；将氧化钙进行改性后掺量达到10%时IPC发生明显膨胀；　　（3）IPC具有较高的早期强度，1d立方体抗压强度为40.50MPa，EA的掺入对IPC早期（1d、3d）强度具有提高作用，对后期（28d）强度影响不明显；IPC界面过渡区的SEM微观分析显示其过渡区结合紧密，粘结强度较高；同强度等级条件下IPC的轴心抗拉强度、弹性模量、泊松比均略优于普通混凝土，弯拉强度与普通混凝土持平，EA的掺入对该材料弯拉强度具有降低作用；　　（4）动态冲击荷载作用下IPC表现出较好的应变率增强效应，动态峰值应变均大于0.003，强度均有所提高，动态强度与应变率正相关效应显著。试样动态冲击试验数值模拟最大偏差仅13%，破坏形态从试样中部向外边缘扩展；　　（5）微膨胀无机聚合物钢管混凝土的受压破坏过程可分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段及破坏阶段共四个阶段；SEM分析显示 EA的掺入对增强核心混凝土与钢管间的密切结合具有良好效果；理论计算分析显示现行规范中《钢管混凝土结构设计与技术规程》CECS28:2012的计算结果与试验值最为接近；偏压试验发现横向变形系数维持在0.275左右时，钢管套箍效应明显；　　（6）钢管混凝土界面粘结性能研究显示，随 EA掺量增加界面粘结性能有所提升，而同EA掺量下微膨胀无机聚合物钢管混凝土界面粘结性能不及普通钢管混凝土；本文尺寸类型的圆钢管混凝土界面最大粘结力出现在自由端70mm-80mm左右；膨胀剂掺量在0%到12%范围内的普通C60钢管混凝土，界面粘结强度可采用τ=92.36111η2-1.70833η+1.065拟合式进行计算；用Combine39弹簧单元模拟钢管混凝土界面粘结性能，其峰值荷载及极限滑移量最大差值分别为16.6%、-21.4%，荷载滑移曲线与试验曲线趋势相当。