超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)是一种新型水泥基复合材料,与普通混凝土相比,具有高强度、高韧性和高耐久性的特点。通常UHPC的水胶比极低,胶凝材料用量大,骨料选用石英砂而不使用粗骨料,且在制备过程中主要采用蒸汽加压养护方式,导致成本高、能源消耗大、易收缩开裂,工作性能受到一定影响,限制了其在实际工程中的应用。为制备出具有良好工作性能的UHPC,本文采用标准养护方式,针对含粗骨料和不含粗骨料两种情况,配制出扩展度不小于400 mm、抗压强度不低于100MPa的UHPC,并对其工作与力学性能及微观结构进行研究。主要研究内容及成果包括:(1)通过扩展度试验,研究了水胶比、钢纤维类型及掺量、不同类型粗细骨料对UHPC流动度的影响,结果表明:基于本文的UHPC设计配合比,拌合物扩展度基本达到400 mm以上,且无泌水和离析现象出现。(2)研究了水胶比、钢纤维掺量和养护制度对UHPC抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度的影响,结果表明:随着水胶比的减小和钢纤维掺量的增多,UHPC基本力学性能提高;蒸汽养护方式可显著提升UHPC前期强度,但养护至规定龄期后,UHPC的强度与标准养护方式无明显变化。(3)研究了骨料类型及掺量、钢纤维类型对UHPC抗压强度、抗折强度的影响,基于试验结果,提出了UHPC折压比、拉压比与钢纤维掺量之间的关系表达式。(4)通过对不含粗骨料的UHPC进行了X射线衍射、扫描电子显微镜和孔结构试验,研究了水胶比对UHPC水化产物物相及微观形貌的影响,观察了钢纤维与砂浆之间的粘结程度。结果表明:UHPC净浆基体致密,钢纤维与砂浆之间填充了C-S-H凝胶,提高了界面过渡区的密实性;随着水胶比的降低和钢纤维掺量增大,UHPC的孔隙率减小,力学性能提升。