生态型超高性能水泥基复合材料(ECO-UHPFRCC)针对活性粉末混凝土原材料价格昂贵的特点，采用矿物掺合料多元复合技术，充分发挥优势互补效应，降低了UHPFRCC的成本，使得材料在具有超高性能的同时兼具经济性。本文在前面研究的基础上采用硅灰这种含有大量纳米尺度活性颗粒的矿物掺合料来进一步提高ECO-UHPFRCC的力学性能，通过大掺量硅灰来增加体系中纳米尺度物质的含量来制备超高强度UHPFRCC，并对材料的流动性能、力学性能和微观结构开展了初步研究。主要内容及结果如下:　　 对硅灰进行分散稳定，采用透射电镜图片分析和激光粒度仪测试分散后硅灰的实际粒径分布。结果表明:硅灰中含有大量粒径小于100nm的纳米级颗粒，硅灰的比表面积越大，纳米颗粒的颗粒数百分比越高。硅灰在通常情况下以团聚体形式存在，超声振荡加2％质量分数的六偏磷酸钠分散稳定可以有效防止硅灰颗粒团聚，纳米颗粒体积百分含量随着超声振荡时间的增加而增加。硅灰通过分散处理后掺入水泥基材料中会使强度下降，并不适用于水泥基材料的制备，可以通过增大硅灰掺量的方法来增加体系中纳米尺度活性物质的含量。　　 对不同硅灰掺量的低水胶比浆体进行流动度试验和流变学分析。结果表明:硅灰对0.15水胶比浆体的流动度表现为先提高后降低的趋势，从优势互补的角度应该选择与粉煤灰复掺以缓解大掺量硅灰塑性粘度过高的问题。硅灰相对掺量过低少于5％时，屈服应力和塑性粘度反而有所上升，一定掺量的硅灰对UHPFRCC的成型来说不可或缺。　　 通过增加硅灰掺量、增加钢纤维体积率和降低水胶比均能提高UHPFRCC的抗压强度。综合大量试验结果，在85℃蒸汽养护条件下制得的最高抗压强度为238MPa，其配合比为0.13水胶比、30％掺量硅灰、10％掺量粉煤灰、3％体积率钢纤维、0.8砂胶比。大掺量硅灰以其超高的活性克服了浆体流动性不足的缺点而达到了超高强度。　　 弯曲韧性试验和断裂性能试验表明:一定量的硅灰可以提高材料的弯曲韧性、断裂韧度和断裂能，掺量过大则会增加材料的脆性。纤维拉拔试验结果表明，硅灰相对掺量为30％时，钢纤维与基体的平均粘结强度和拔出能远高于20％硅灰的情况。大掺量硅灰使得钢纤维与基体的粘结性能大大提高。　　 采用XRD全谱拟合Rieveld法分析0.15水胶比净浆的水化程度表明，30％掺量的硅灰可以使水泥的水化程度从0.45提高到0.54，并且显著降低了浆体中Ca(OH)2的含量。SEM、BSE、MIP试验表明，大掺量硅灰UHPFRCC中水泥浆基体、浆体与集料和钢纤维界面过渡区都具有非常高的密实度。纳米压痕试验表明，硅灰分散处理后会使大量UHD相向高密度C-S-H凝胶转换，平均弹性模量下降。0.15水胶比净浆中除了未水化水泥颗粒外主要是UHD相，大掺量硅灰并未形成特征峰，而是参与到UHD相的形成之中。大量UHD相的存在是UHPFRCC具有超高性能的重要原因。