超高性能混凝土(UHPC)是一种新型水泥基材料,具有超高强度、良好的韧性和优异耐久性,具有良好的应用前景。超高性能混凝土往往具有较大的收缩,收缩过大会影响UHPC的体积稳定性及耐久性,已有研究证明内养护材料加入超高性能混凝土中能有效降低UHPC收缩与开裂风险。本文首先确定了超高性能混凝土基准配合比,在此基础上选用页岩陶砂作为UHPC内养护用轻集料,重点研究了其对超高性能混凝土纤维基体界面粘结性能及基本力学性能的影响及作用机制。主要研究内容包括以下三个方面:(1)通过研究细集料的种类与级配、水胶比和减水剂掺量对UHPC流动度、抗压强度及抗折强度的影响,确定UHPC基准配合比。结果显示:用普通河砂替代石英砂制备UHPC,抗压强度比传统UHPC强度略有降低,材料成本降低约10%。本研究条件下,水胶比每提高0.02,流动度增加约35mm,水胶比为0.18时UHPC抗压强度最高,水胶比过低或过高均使强度下降。(2)通过纤维拔出实验研究陶砂掺量对UHPC纤维基体界面粘结性能的影响,结合自收缩实验、SEM、热重分析探讨其影响机制。结果显示:随着陶砂掺量的增加,拔出曲线滑移段下降变快,滑移硬化现象变弱。陶砂掺量对纤维基体界面粘结强度影响不大,界面摩擦应力和拔出耗能逐渐减小。陶砂掺量从0增加到30%,UHPC的28d自收缩率减小18%,使得作用于纤维上的夹紧压力减小,减弱了纤维与基体间的摩擦。陶砂自身硬度低使得纤维在受力拔出过程中,陶砂易被纤维捣碎,不能有效提供拉拔阻力。(3)通过测定不同陶砂掺量UHPC的流动度、抗压强度及拉伸性能,研究陶砂对UHPC基本性能的影响规律。结果显示:加入陶砂使UHPC流动度小幅度的提高,基体早期强度下降明显,随着养护龄期增长这种消极影响逐渐减小。随着陶砂掺量增加,单轴拉伸应变硬化现象变弱,初裂强度、峰值应力、峰值应变及耗能均逐渐减小。