我国每年生产的钢渣数量巨大,但我国的钢渣回收利用比例仅为22%左右,远低于日本、欧美等发达国家近乎100%的利用率。钢渣与普通石子相比,其密度及抗压强度更高,且易磨指数较低,因此钢渣骨料可替代天然骨料应用于混凝土中。不同地区钢渣外观形貌、化学成分及含量不同,对混凝土性能的影响规律也不相同。包钢集团每年产生大量钢渣,有必要利用本地区钢渣制备混凝土,系统研究其强度和变形性能,助力企业节能减排。本文用包钢钢渣作为骨料制备混凝土,以钢渣细骨料、钢渣粗骨料部分及全部替代粗骨料及细骨料制备钢渣混凝土,对其强度及变形性能进行试验研究及理论分析。主要研究工作如下:(1)研究钢渣细骨料及钢渣粗骨料在不同替代率下对混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度等力学性能的影响规律。试验结果表明:钢渣细骨料及钢渣粗骨料均可有效提高混凝土强度,其中70%替代率的钢渣细骨料混凝土强度提高率最大,50%替代率的钢渣粗骨料混凝土强度提高率最大;各替代率下钢渣细骨料比钢渣粗骨料对混凝土的增强幅度更高。(2)对钢渣混凝土的弹性模量、韧性指数、泊松比、延性进行研究,结果表明,随着钢渣细骨料替代率的提高,混凝土的韧性指数出现先下降后上升的规律,在50%替代率时韧性指数最小;随着钢渣粗骨料替代率的增高,混凝土韧性指数持续下降。(3)研究了不同替代率的钢渣粗骨料和钢渣细骨料对混凝土单轴受压应力-应变关系的影响规律,试验结果表明:钢渣粗骨料及钢渣细骨料的掺入会使混凝土应力-应变曲线呈现“高瘦”特征,应力应变曲线上升段及下降段变得陡峭,且峰值应力更大。(4)利用Carreira and Chu模型、过镇海模型及T.H.Wee模型对钢渣混凝土棱柱体单轴受压应力应变关系拟合结果进行对比分析。结果表明,钢渣粗骨料混凝土本构模型上升段采用过镇海模型,下降段采用T.H.Wee模型;钢渣细骨料混凝土上升段采用Carreira and Chu模型,下降段采用T.H.Wee模型,拟合效果较好,本文建议的钢渣混凝土本构模型可较好描述其单轴受压力学行为。