随着超大工程的大力展开和抗震要求的不断提高,对水泥基材料轻质高强和韧性提出了更高要求,活性粉末混凝土虽然较普通混凝土具有较优的强度、耐久性能和弯曲韧性,但其体积密度偏大,满足不了特定情况下对材料轻质高性能的要求,制约了应用的广泛性,而普通轻质材料强度和性能受限,很难配制出高强高性能混凝土。为解决这一难题,本文用粉煤灰空心微珠等体积替代石英砂,将多种材料复合化。在研究搅拌工艺对水泥基复合材料性能影响的基础上,获取较佳工艺制备复合材料。研究材料组成对轻质水泥基复合材料力学性能、干燥收缩和水化产物的影响,并采用ASTM C1018和JCI SF4方法评价材料弯曲韧性。研究表明:不同搅拌工艺对纤维分散系数影响较小,但对流动度、体积密度和抗折抗压强度影响较大。不同目数的微珠对应的较佳搅拌工艺在不同混杂纤维掺量时有所区别。主要考虑搅拌工艺对体积密度的影响,兼顾对纤维分散性、复合材料流动度和强度的影响,结合不同目数微珠材料,采用钢纤维后掺法搅拌较佳。消泡剂能较好地降低拌合物含气量,提高复合材料的密实度和力学性能。基于1.0%钢纤维+0.5%PVA和1.5%钢纤维+1.25%PVA不同混杂纤维体系,制备出体积密度在1440kg/m3～1850kg/m3、抗压强度为50.4MPa～96.0MPa、抗折强度为8.3MPa～15.9MPa,比强度优于石英砂水泥基材料,并具有良好弯曲性能的轻质水泥基复合材料。水胶比增大,复合材料的体积密度、抗折抗压强度和弯曲韧性系数均减小,但石英砂水泥基材料比强度值下降速率高于轻质水泥基材料。随着微珠掺量增大,不同微珠级配对应的复合材料体积密度和弯曲韧性系数逐渐减小,而抗折抗压强度、比强度和韧性指数表现各异。PVA纤维与钢纤维交织成纤维网状结构更能促进钢纤维发挥对轻质水泥基材料的增强增韧效果。混杂纤维掺量增大,极大的改善了复合材料的强度和弯曲韧性。但纤维掺量较高时,微珠破碎严重,体积密度的增长值较大,尤其大粒径微珠级配对应的复合材料。轻质水泥基复合材料干缩值前期发展迅速,7d收缩值约为28d的2/3。干缩率随水胶比的增大而略微增大,但随微珠掺量的增大表现为先减小后增大的规律。干燥前期,轻质水泥基复合材料的收缩率小于石英砂水泥基复合材料,而28d龄期时,两种材料的干缩值较为接近。不同微珠级配中,以细粒径为主的级配对应复合材料28d的干缩率略大。基于水化产物热分析,石英砂含有一定的Ca CO3成分,导致复合材料总失重急剧增大。较石英砂材料,空心微珠具有一定的火山灰效应,并且微珠粒径越小,火山灰效应越高,龄期越长,火山灰作用越显著,破碎的微珠会提高相应的活性。主要考虑不同微珠级配下复合材料比强度值,兼顾微珠破碎程度、力学强度、弯曲性能和干燥收缩性能的考虑,综合不同的微珠级配,以活性较高的细粒径微珠为主的级配较佳。