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钢管混凝土(Steel Tube-Confined Concrete，STCC)是在钢管中填入混凝土所形成的一种组合结构。钢管混凝土构件承载力高，具有良好的塑性和韧性，在大跨与高层结构中得到广泛应用。在高强钢管混凝土中，由于核心混凝土收缩大，掺入的膨胀剂因缺水难以发挥膨胀作用，钢管对核心混凝土的套箍作用下降，造成钢管混凝土构件承载力及弹性模量下降等问题。本文提出以高强、高吸水率轻集料作为释水因子，部分或全部取代普通集料，在混凝土中引入水，为钢管混凝土核心混凝土中未水化水泥颗粒及膨胀剂水化提供水，并降低混凝土因自干燥引起的自收缩，改善核心混凝土膨胀性能，解决钢管混凝土因核心混凝土收缩而引起的性能下降问题。
本文围绕轻集料对高强钢管膨胀混凝土力学性能及体积变形性能的影响，开展了大量研究工作，主要的工作及成果有：
提出高强钢管膨胀混凝土及高强轻集料钢管混凝土的原料选择原则，C50、C60高强钢管膨胀混凝土及C50轻集料钢管混凝土的性能设计。
建立了混凝土分层模型及混凝土分层评价体系，系统研究了混凝土水胶比、释水因子体积掺量、砂率、释水因子粒径、纤维掺量、硅类掺量、增粘剂掺量对次轻混凝土分层度的影响，提出了混凝土分层控制技术措施；研究了释水因子取代率、水泥用量及释水因子级配等因素对于混凝土物理力学性能的影响，提出掺释水因子高强混凝土配合比设计方法；研究了释水因子体积掺量、硅灰掺量对于高强钢管膨胀混凝土物理力学性能的影响，以及释水因子粒径对钢管高强膨胀混凝土体积变形性能的影响，提出C50、C60钢管高强膨胀混凝土中释水因子的掺量范围；制备出180天膨胀率分别达达600×10<-6>、450×10<-6>的C50、C60钢管高强膨胀混凝土；对比研究了不掺释水因子的C50、C60钢管高强膨胀混凝土与掺释水因子的C50、C60钢管高强膨胀混凝土构件的性能。
研究轻集料级配、轻集料吸水率及膨胀剂掺量对于钢管高强轻集料混凝土膨胀性能的影响，提出控制钢管高强轻集料混凝土体积变形性能的技术方法；对比研究了C50普通钢管膨胀混凝土及C50轻集料钢管混凝土构件的力学性能。