超高性能混凝土（UHPC）是一种先进的水泥基材料,其水胶比一般在0.15～0.25之间,具有良好的工作性能、力学性能以及耐久性能。然而,目前UHPC的表观密度通常大于2500kg/m3,容重较大。轻质超高性能混凝土（UHPLC）同时具有超高强度和轻质化的特点,是目前土木工程材料领域的研究热点之一。本文通过改进的Andreasen和Andersen颗粒堆积模型设计UHPLC配合比,采用不同粒径（0～3mm,5～8mm,8～12mm）的页岩陶粒制备UHPLC,并探究其工作性能、力学性能和微观结构,得到制备UHPLC的页岩陶粒的优选粒径;在此基础上,探究采用引气剂（AEA）降低UHPLC表观密度的可行性,研究引气剂的种类及掺量对UHPLC的工作性能、力学性能及微观结构等的影响。虽然轻集料和AEA会降低UHPLC的表观密度,但二者均会导致其力学性能降低。因此,本文利用氧化石墨烯（GO）对UHPLC进行改性,探究GO对UHPLC的力学性能及微观结构的提升作用;最后,本文还构建了能够预测UHPLC的抗压强度的反向传播神经网络模型（BP-ANN）。本文得到的主要结论如下:（1）当页岩陶粒粒径为0～3mm时,所制备的UHPLC力学性能最高,孔隙率最小;当采用粒径为5～8mm或8～12mm的页岩陶粒时,UHPLC的表观密度下降,但其力学性能降低,孔隙率增大。考虑页岩陶粒粒径对UHPLC的力学性能、微观结构的影响,页岩陶粒的优选粒径为0～3mm。（2）随着AEA掺量的增加,UHPLC的表观密度和力学性能不断下降。但当不同种类的AEA掺量均为0.01%时,制备出的UHPLC具有较高的比强度,表明AEA在UHPLC中的优选掺量为0.01%。（3）由于GO的掺入,UHPLC的抗折强度、抗压强度和弹性模量分别提升了4.4%～21.9%、6.3%～22.4%、6.1%～12.9%;GO的掺入明显改善了UHPLC的微观结构,使UHPLC的孔隙率降低,并促进了UHPLC水泥浆体中高密度C-S-H和超高密度C-S-H的生成,提高了基体中各物相的模量,从而使UHPLC的弹性模量提高。综合考虑GO对UHPLC的力学性能、微观结构的影响,GO在UHPLC中的优选掺量为0.06%。（4）当BP-ANN模型的隐含层节点为13个神经元时,预测值与实测值的误差绝大部分在10%以内。UHPLC的抗压强度预测值与实测值线性拟合方程的相关系数R~2为0.96599,说明该模型能够准确预测UHPLC的抗压强度。