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活性粉末混凝土（RPC）是一种新型超高性能混凝土,集优异的力学性能、耐久性等诸多优点于一身,在现代土木工程领域极具应用前景。RPC水胶比极低、胶凝体系复杂,且多采用热养护或蒸压养护,其微观结构与普通混凝土有很大差异。目前关于RPC的研究多集中在制备技术和宏观性能方面,对于其微观机理的研究尚存在不足,这制约了RPC性能的进一步优化和应用范围的进一步拓展。针对以上问题,本文在掌握RPC制备技术的前提下,对其基本力学性能进行了研究,并以此为基础,通过一系列先进测试技术对RPC的水化硬化机理和微结构进行了重点研究。本文完成的工作及取得的研究成果如下:从RPC经典配比和最紧密堆积模型出发,结合实际试配情况,确定了RPC的基准配合比,以此为基础研究了配合比参数变化和热养护制度对RPC力学性能的影响,结果显示:降低水胶比、控制砂灰比、增加钢纤维体积率、进行热养护均可提高RPC试件的抗折抗压强度。适当提高热养护温度、保证一定的恒温时间有利于充分发挥RPC的强度增长潜力。单轴拉伸试验表明:RPC的抗拉强度、峰值应变和初始弹性模量均随钢纤维体积率增加而明显提高,受拉破坏形式由脆性破坏转变为塑性破坏,并表现出良好的裂后延性,RPC的脆性得到改善。引入临界纤维体积率的概念来评价钢纤维对RPC脆性的改善作用,较好地解释了钢纤维的阻裂、增强增韧机理。利用XRD、NMR、FE-SEM、BSE-EDS、BSE-IA等测试手段,研究了不同养护制度下RPC的水化硬化机理和微结构形成。结果表明:标准养护制度下RPC硬化浆体中主要水化产物为C-S-H凝胶、CH和AFt。90℃热养护制度下硅灰活性充分发挥,生成了大量高聚合度C-S-H凝胶,不仅提高了硬化浆体的密实度,而且改善了集料-水泥石界面过渡区的微结构,从而使RPC的力学性能较标准养护制度下有明显提升。高温蒸压养护制度下磨细石英粉的活性得到激发,水化硅酸钙由凝胶转变为托贝莫来石、Jennite、硬硅钙石等结晶中的一种或多种,水化结晶相的化学组成和结晶形态取决于蒸压温度和胶凝体系组成。随着养护温度的升高,RPC胶凝体系的水化程度有所提高,而其硬化浆体孔隙率则进一步降低。从C3S的水化模型出发可以较好地解释不同养护制度下C-S-H凝胶、托贝莫来石和硬硅钙石的转变及RPC硬化浆体微结构的形成。