目前,建筑物逐渐朝向超高层、多造型、大跨度、轻质化方向发展,这些特殊建筑物对混凝土材料各方面性能提出较高要求。UHPC是一种新型水泥基材料,其具有较高强度、韧性和耐久性等优异性能,在某些方面能够满足建材业对混凝土材料性能需求。同等强度下,UHPC相较于普通混凝土容重有所降低,但是目前使用UHPC容重基本上在2300 kg/m~3以上,使用在一些对自重要求较为严格的特殊建筑物中容重较大。常用来降低混凝土容重的方法是,将轻集料等体积取代混凝土内较重骨料,以两者之间密度差来降低混凝土容重。本文结合轻集料混凝土和UHPC混凝土设计理念,制备出轻质UHPC,围绕轻集料引入对轻质UHPC工作性能、强度变化趋势,结合微观测试数据,系统分析轻集料对轻质UHPC各方面性能影响。本文主要研究内容如下:结合轻集料混凝土配合比和UHPC配合比设计,得出轻质UHPC配合比,通过破碎高强页岩陶粒部分取代石英砂降低混凝土容重。本文共设计了11组试验,轻集料取代率为0～50%。通过分析掺量、粒径和掺入方式对新拌浆体扩展度、试块强度以及容重影响规律,得出最佳掺加比例为轻集料取代石英砂30%,轻集料粒径为40～60目,加入方式为加入料浆内,制备出扩展度为634 mm,强度为101.6 MP,容重为2175 kg/m~3轻质UHPC。避免轻集料加入对UHPC工作性能下降幅度过大,在配合比设计中加入粉煤灰微珠。为系统分析粉煤灰微珠与硅灰之间不同掺量对浆体扩展度、试块强度影响,选择轻集料取代率为0%组分进行试验,共设计8组试验来观察粉煤灰微珠对混凝土性能影响。分析结果发现,粉煤灰微珠与硅灰在一定比例下能够有效降低混凝土粘度,提高强度。通过硫酸镁溶液进行快速侵蚀试验,25d轻质UHPC质量损失率较低,为1.64%,具有较好的抗侵蚀能力;采用NEL法进行氯离子渗透试验,轻质UHPC氯离子渗透等级为Ⅳ级,处于低等级氯离子渗透性,具有较好抵抗氯离子渗透能力。借助SEM、XRD微观测试手段,分析轻集料加入对混凝土内部影响,结果表明,轻集料在UHPC内形成的“壳层”效应,在混凝土内能够增加内部水化产物量、减小界面过渡区宽度、减缓UHPC随轻集料掺量增加强度降低幅度。