多孔混凝土是一种自身具有贯通孔隙的混凝土,因其透水性和透气性而被称为“会呼吸的混凝土”,为环境带来良好的生态效应,是保持生态良性循环的的重要基础之一。多孔混凝土是由连通孔隙和实体部分组成的多孔结构,具有高孔隙率、低强度的特点。在多孔混凝土中掺入适量硅灰可有效提高其强度,但现有研究成果主要集中在多孔混凝土抗压强度、抗折强度和抗冻性等宏观性能,对于其本构关系、微观结构的研究甚少。因此,本文主要针对掺硅灰多孔混凝土本构关系及微观结构进行研究。本构方面,参考过镇海教授提出的本构模型,并调用MATLAB软件中的nlinfit函数进行非线性最小二乘法拟合,对掺硅灰多孔混凝土的本构关系进行拟合;微观方面,采用扫描电镜及X射线能谱仪对掺硅灰多孔混凝土的内部微观结构进行观察。本文取得的主要研究成果如下:(1)研究多孔混凝土的配合比设计、制备工艺及其主要的物理力学性能。多孔混凝土的设计孔隙率与有效孔隙率接近,数值相差均在1%以内,说明绝对体积法能有效控制多孔混凝土的孔隙率;然而平面孔隙率与有效孔隙率相差略大,说明还受到成型工艺的影响;掺硅灰多孔混凝土的有效孔隙率与渗透系数之间存在良好的正比例关系,但与抗压强度基本成反比例关系,并据此分别得出对应关系式和相关系数。(2)通过对12组配合比(36个尺寸为100×100×300mm~3)的多孔混凝土试件进行单轴受压试验,从而拟合出掺硅灰多孔混凝土的本构关系。根据试验所得到应力—应变曲线的特点,提出含有参数a和b的多孔混凝土的本构关系式;然后得到不同设计孔隙率的多孔混凝土在不同硅灰掺量下的本构参数a和b值;最后将拟合所得的曲线与试验结果相比较,拟合结果较好。(3)通过观察水泥石和界面过渡区的微观形貌,进一步分析硅灰的作用机理及不同掺量对水泥水化反的影响。得出当硅灰掺量小于10%时,在硅灰微粒填充效应和火山灰效应的综合作用下,试件内部裂缝和孔隙减小,微观结构的密实度显著提高,又由于硅灰可消弱粗骨料表面水膜作用,使得ITZ厚度减薄;但当硅灰掺量超过10%后,过量硅灰产生团簇现象,使得水泥浆体结构不均匀,对强度造成不良影响。