长期以来,作为防渗墙材料的主要是刚性混凝土。然而,在长期的使用过程中发现,刚性混凝土存在的弹性模量高、刚度大、变形性能差、造价高、工期长等特点影响了刚性混凝土作为防渗墙材料的应用效果。塑性混凝土是在刚性混凝土中掺入粘土或膨润土或双掺粘土和膨润土,必要时加入一定的外加剂和掺合料形成的一种柔性材料,具有强度低、弹性模量低、极限变形大、工作性能好等优点,能与周围地基围岩协调变形,是一种理想的防渗墙材料。目前,塑性混凝土广泛应用于大坝工程、围堰工程、大坝除险加固工程、基础工程等领域。虽然国内外开展了许多针对塑性混凝土的研究,但对塑性混凝土基本性能的系统研究及应力应变关系试验方法的研究较少。因此,本文结合三门峡窄口水库除险加固工程,重点研究了塑性混凝土的基本力学与变形性能,其中着重对塑性混凝土应力应变关系及其试验方法进行了试验研究,主要研究内容及结果如下:1.通过塑性混凝土的拌和物的工作性试验、抗压试验、劈拉试验、剪切试验和渗透试验,研究了水胶比、砂率、水泥用量、粘土用量、膨润土用量和类型、粗细骨料、粉煤灰和外加剂对塑性混凝土工作性、立方体抗压强度、轴压强度、劈裂抗拉强度、剪切性能、渗透性能等对基本性能的影响。2.通过试验测试了0.05MPa/s、0.10MPa/s、0.15MPa/s三种加载速率下共63个150mm×150mm×150mm塑性混凝土立方体试件的应力应变曲线,探讨了加载速率对塑性混凝土强度以及变形的影响,提出了对于不同强度的塑性混凝土,加载速率对其强度和变形影响的显著范围。3.通过试验测试了21个150mm×150mm×300mm塑性混凝土棱柱体试件的应力应变关系曲线,分析了应力应变关系曲线的特点,建立了塑性混凝土应力应变关系式。4.通过对试验结果的分析,讨论了塑性混凝土弹性模量的计算方法,提出了适合于塑性混凝土的弹性模量计算方法,分析对比了龄期等对塑性混凝土弹性模量和弹强比的影响。5.通过测试不同标距下塑性混凝土应力应变关系曲线,对比分析了标距对应力应变曲线及弹性模量测试结果的影响,建议塑性混凝土弹性模量的合理量测标距为试件全长。