随着我国城市化建设进程的飞速发展,消耗大量建筑资源的同时排放出大量的建筑废弃物质,造成的环境污染问题日益严重,燃煤发电、冶炼钢铁产生大量的粉煤灰及矿渣粉,这些废料若不能妥善处理,将会对环境产生不可磨灭的污染,将粉煤灰和矿渣粉应用于建筑行业,不但可将废弃的资源再次利用,而且对于生态环境的保护起到关键作用。本文主要研究C60高强混凝土配置、微观以及本构关系,为结构承载力设计及有限元分析给与一定的参考,主要的工作内容研究如下:(1)矿物质掺合料(粉煤灰+矿渣粉)取代率达到胶凝材料的50%,通过改变粉煤灰、矿渣粉的掺量比例以及基准水胶比,制作高强立方体试件90个、棱柱体试件30个,然后进行混凝土力学性能的试验,用于混凝土抗压强度、抗折强度以及混凝土劈裂抗拉强度试验。由此确定了水胶比及粉煤灰和矿渣粉的最佳掺量配比。由力学实验结果分析可知:抗压强度当基准水胶比为0.24、混掺10%的粉煤灰和40%的矿渣粉可以配置C60高强矿物质混凝土,其抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度分别达到了基准组高强混凝土的103.49%、93.77%、97.55%。(2)选取最佳矿物质掺量组及参考组试件进行微观表征分析,分析矿物质掺合料对混凝土强度的影响机理,矿物质最佳掺量组在早期的混凝土水化过程中,从扫描电镜中可以看到大量未水化的球状物质,从XRD衍射图谱中也可观察到参考组混凝土 C-S-H水化硅酸钙峰值略低于矿物质掺量组。而在水化后期,球状的粉煤灰外表面出现大量的絮状凝胶体,周围出现大量成片的“网状”凝胶物质,在后期的XRD图谱中,C-S-H衍射峰值增强,这是后期矿物质掺量组强度优于参考组混凝土的主要原因。(3)选取最佳矿物质掺量组及参考组试件进行混凝土本构关系研究,分析混凝土单轴受压破坏形态,通过过镇海教授的分段式本构关系模型。依据实验数据和严密的数学推导,较好的拟合出高掺量矿物质高强混凝土单轴受压本构关系曲线关系,获得全曲线方程的主要特征值,为掺合料高强混凝土非线性分析提供一定的依据。