塑性混凝土是介于普通混凝土与粘土之间的工程复合材料,具有拌和物工作性好、弹性模量低、极限应变大、抗渗性能好、工程造价低等优点,其在防渗工程中的应用越来越广泛,具有很大的发展潜力和应用前景。自从塑性混凝土问世以来,国内外学者针对塑性混凝土的工程应用开展了大量的研究,但理论研究还比较滞后。本文是国家973计划前期研究专项-高性能塑性混凝土材料及其防渗墙结构(2010CB635118)的主要部分。通过塑性混凝土在单轴和定侧压下的三轴试验,重点研究了塑性混凝土的受压性能,建立了相应的数学计算模型,主要内容如下：(1)通过塑性混凝土拌和物工作性试验,研究了水胶比、砂率、水泥用量、粘土用量、膨润土用量和类型对塑性混凝土拌和物密度、泌水率、初凝和终凝时间、坍落度、扩展度的影响,分析了塑性混凝土扩展度与坍落度比值与其工作性的关系,建立了塑性混凝土单位用水量计算方法。(2)通过396个100mm×100mm×100mm和150mm×150mm×150mm塑性混凝土试件的抗压试验、劈拉试验以及90个100mm×100mm×400mm塑性混凝土试件的抗折试验,研究了水胶比、砂率、水泥用量、粘土用量、膨润土用量和类型以及养护龄期(包括超长龄期540d)对塑性混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度的影响,分析了塑性混凝土的拉压比以及抗压强度、劈拉强度的尺寸效应,提出了塑性混凝土超长龄期强度与各龄期强度之间的关系模型。(3)通过87个150mm×150mm×300mm塑性混凝土棱柱体试件的单向受压试验,系统研究了砂率、水胶比、水泥用量、粘土用量、膨润土用量、砂子类型、膨润土类型、龄期等因素对塑性混凝土弹性模量、峰值应力、峰值应变、能量吸收等受压性能的影响,建立了塑性混凝土单向受压应力应变曲线的弹性模量、峰值应变、反弯点应力应变、收敛点应力应变等特征参数与峰值应力之间的关系模型,提出了单向受压塑性混凝土应力应变本构关系的数学模型。(4)通过36个150mm×150mm×150mm塑性混凝土试件的三轴受压试验,分析了水胶比、砂率、水泥用量、粘土用量、膨润土用量对塑性混凝土三轴受压强度及应力应变本构关系的影响,建立了塑性混凝土三轴受压本构关系数学模型,提出了塑性混凝土八面体应力空间破坏准则的一般方程。