钢管混凝土是将素混凝土灌入钢管而形成的一种组合材料。与传统的钢筋混凝土结构相比,它具有承载力高、重量轻、塑性韧性好、施工方便及节省水泥木材等诸多优点。近年来这种新型结构正愈来愈受到人们的重视,在国内外已得到了较深入的研究及广泛的推广应用。与普通钢管混凝土相比,钢管高强膨胀混凝土被认为是较为理想的钢管混凝土。这种材料的特点是核心高强混凝土中掺加了膨胀组分,建立了前期主动紧箍力,使钢管与核心混凝土在受荷载作用之前就产生紧箍力,从而弥补了普通钢管混凝土紧箍力出现太迟的缺陷,改善了这种材料的工作性能。本文的主要研究内容如下:对菱镁矿采取轻烧制度,分别在700℃、900℃和1100℃下煅烧保温1小时,测定其活性,通过水泥净浆试验,研究氧化镁膨胀剂的膨胀性能,并对掺氧化镁膨胀剂和钙矾石膨胀剂的水泥净浆及砂浆的膨胀性能进行实验研究,分析对比实验结果。归纳总结国内外水泥混凝土安定性检测方法,研究在一种合理的压蒸制度下,氧化镁掺量、粉煤灰掺量对氧化镁混凝土的压蒸膨胀行为及混凝土性能的影响,实验确定符合安定性要求的氧化镁混凝土中氧化镁的掺量。设计配制C50钢管混凝土,使其具有高强、微膨胀、自密实的特点及良好工作性能。分析混凝土收缩变形特性并引入混凝土收缩计算模型。引入模型对氧化镁混凝土膨胀变形模拟计算,对比实验所测实际应变数据,验证模型的准确性。研究结果表明:氧化镁膨胀剂的膨胀性能与煅烧工艺制度有较大关系,煅烧温度越高氧化镁的延迟膨胀性也越明显;合理压蒸制度的压蒸法可以较好的评定外掺氧化镁混凝土的安定性,采用在200℃下保温6小时的压蒸法确定本课题中微膨胀混凝土氧化镁掺量不超过8%;通过优化配合比设计,C50氧化镁微膨胀混凝土的最佳配合比为:水灰比0.32,砂率0.38,单位用水量160kg,胶凝材料500kg,粉煤灰15%,氧化镁膨胀剂掺6%,在此配比下的氧化镁混凝土具有良好的工作性能及后期性能。