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超高性能混凝土(UHPC)具有超高强、高韧、高抗渗、高耐腐蚀等优异性能,应用前景十分广泛。UHPC的水胶比极低,胶凝材料掺量大,颗粒粒径较细,导致收缩变形较一般混凝土更加严重,对结构安全性和耐久性构成威胁。本文针对UHPC净浆、砂浆、混凝土三种体系,基于膨胀补偿收缩及集料约束收缩两种技术制备了低收缩UHPC,研究了两种收缩调控技术对UHPC工作性能及力学性能的影响,充分分析和评价了两种减缩调控技术对UHPC三种体系的全过程、分阶段收缩变化影响及减缩效果,结合多种微观分析技术探明了低收缩UHPC的水化进程、水化产物组成、形貌及分布、孔结构变化,揭示了两种减缩调控技术对UHPC体系的减缩机理。基于全文的研究,得到的主要结论如下:(1)UHPC净浆体系-膨胀补偿收缩技术硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂(Ca-EA)和氧化镁膨胀剂(Mg-EA)会降低UHPC净浆的流动扩展度,提高UHPC体系的抗压抗折强度,掺入Ca-EA的UHPC净浆初凝时间更短,Ca-EA对UHPC净浆力学性能的提升效果更加明显。Ca-EA减缩效果主要是在初凝后的24h时间内发生的膨胀现象,其减缩机理主要是促进UHPC体系水化进程,水化放热产生热膨胀现象,同时生成膨胀性物质,产生结晶压;Mg-EA的减缩效果主要在体系发生膨胀现象的后期,作用效果平稳缓慢,其减缩机理为优化孔结构,降低毛细孔压力。两种膨胀剂均能有效降低UHPC净浆的长期收缩、全过程收缩、干燥收缩。Ca-EA对UHPC的减缩效果优于Mg-EA,与膨胀剂对UHPC净浆的早期自收缩影响规律一致。在干燥环境下,Ca-EA会促使UHPC净浆生成钙矾石,一定程度上降低了UHPC的长期收缩值。掺加膨胀剂的UHPC体系的总体孔隙率有所降低,Ca-EA对孔隙率的降低幅度较大。(2)UHPC砂浆体系-细集料抑制收缩技术不同细集料UHPC的坍落扩展度大小排序:风积砂>机制砂>天然河砂>再生砂。不同细集料对UHPC力学性能的影响,按提升效果排列:抗压强度中,再生砂>机制砂>天然河砂>风积砂;抗折强度中,再生砂>天然河砂>机制砂>风积砂。综合流动性及力学性能研究,得到机制砂和再生砂可以应用于UHPC中,风积砂对力学性能有所降低,但满足高性能混凝土的要求。细集料加入可明显降低UHPC的自收缩。UHPC砂浆体系的自收缩随着砂胶比的增大而减小,但减小效果不明显。相对于天然河砂体系而言,再生砂的减缩效果最明显,自收缩降低了39.4%,而掺加机制砂及风积砂的UHPC体系的自收缩均有所增加,增长了35%左右。再生砂减缩效果明显的原因一是再生砂颗粒内部存在孔隙,在成型早期可吸水,浆体水化过程中,具有保水-释水的作用,可有效调节体系内部相对湿度及水化进程,二是再生砂与浆体之间的界面过渡区粘结较好,无明显缺陷,可有效抑制收缩。天然河砂可有效抑制收缩,但对水化进程基本上无改善效果,机制砂和再生砂体系的界面过渡区存在缺陷,约束收缩效果较差,故自收缩较大。不同细集料UHPC砂浆体系的长期收缩、干燥收缩及总收缩变化规律基本上与自收缩变化规律一致。再生砂体系的干燥收缩占总收缩的44%左右,其他三组的干燥收缩的占全过程收缩的34%左右。再生砂可以有效降低UHPC的早期自收缩,但是干燥收缩变化较其他三种细集料增大。(3)UHPC混凝土体系-粗集料约束收缩技术粗集料UHPC的坍落扩展度随着粗集料体积掺量的增加而减少。UHPC在粗集料体积掺量大于20%时工作性能显著降低。相对于无粗集料UHPC体系,掺加粗集料的UHPC抗压强度降低,粗集料体积掺量为20%时,抗压强度处于最优。粗集料UHPC早期自收缩随着粗骨料体积掺量的增加呈减少的趋势,在初凝后24h之内收缩速度快,在24h至48h自收缩变化出现平台期,并伴有较小的微膨胀现象,此后UHPC体系再次产生自收缩变形。当粗集料体积掺量为30%时,无微膨胀现象产生。UHPC的长期收缩变化随时间增长而变得缓慢,随着粗集料体积掺量的增加,长期收缩值会逐渐降低。粗集料可有效降低UHPC体系的干燥收缩值,降低幅度为30%左右,当粗骨料体积掺量为20%时,干燥收缩占体系总收缩的比例最小。总体孔隙率可一定程度表明试件的密实程度,但从孔径分布可以看出小孔对收缩变形的影响最大。综合考虑不同粗集料体积掺量下UHPC的工作性、抗压强度、自收缩值及干燥收缩值,发现当粗集料掺量为20%时,UHPC的各项性能表现优异,因此粗集料制备低收缩UHPC的最佳体积掺量为20%。