本文通过对浮石性能的研究,针对轻骨料混凝土强度变异性大的特点,配制三种强度等级(LC30,LC25,LC20)的轻骨料混凝土并作了早期性能研究,针对粉煤灰、纤维等做了抗冻耐久性等的研究,研制适用于北方寒冷地区水工建筑物的使用的轻骨料混凝土。轻骨料混凝土早期强度发育较普通混凝土迟,随龄期增加,脆性能力平稳增强,在28天龄期受压破坏时,浮石骨料被完全剪切破坏;早期轻骨料混凝土弹性模量随龄期增长关系都较普通混凝土小,表现出塑性性能;轻骨料混凝土28天全应力应变曲线形式与普通混凝土基本类似,但变形区间较大;利用分段应力应变曲线方程对LC30混凝土在28天的拟合中,拟合结果较好。针对北方地区的资源情况和浮石骨料的表面特征,研究了粉不同煤灰掺量的耐久性能,考虑了寒区水工建筑物环境特点,耐久性设计了碳化性能、抗渗性能、氯离子侵蚀性能等方面的试验;得出粉煤灰掺入对轻骨料混凝土抗渗性能影响最优的为25%-32%之间;粉煤灰掺量对轻骨料混凝土碳化程度影响与粉煤灰掺量呈现正比关系;30%以内的粉煤灰掺量能保证轻骨料混凝土后期强度发育较高。本文进行了轻骨料混凝土、纤维混凝土和碎石轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度和弹性模量、受压破坏等试验,对比聚丙烯纤维和碎石对轻骨料混凝土的增强或增韧效果;以及对纤维增强轻骨料混凝土与碎石轻骨料混凝土的破坏形式进行对比,纤维破坏形式主要表现为横向受剪,碎石轻骨料混凝土破坏时骨料出现松动。抗冻耐久性试验中以LC30为基准轻骨料混凝土,在掺入纤维后能大幅度提高轻骨料混凝土的抗冻性能。碎石取代部分轻骨料后,轻骨料混凝土强度虽有一定的提高,抗冻性能却下降较大。纤维轻骨料混凝土在冻融后损伤情况进行研究:以损伤度作为研究对象,得出的轻骨料混凝土耐久性性能在纤维掺量为0.9kg/m3时,抗冻性能较好。利用多项式拟合纤维轻骨料混凝土碎冻融次数与损伤度变化的关系,拟合关系较好。在模拟室外环境条件下对纤维轻骨料混凝土进行三温冻融循环试验发现,冻融次数的增加,温度传导更加顺畅,协调变形能力增强,与标准冻融循环相比强度与质量损失在相同冻融次数下较小,纤维掺量为0.9kg/m3时冻胀应力较小,协调变形能力最好,75次冻胀量发育为2mm左右。