随着我国道路建设的发展,作为干线公路支撑的农村公路越来越受到国家的重视。由于建设经济社会条件的制约,兴安盟农村公路存在现场施工材料与工程要求不符,施工过程中粗集料粒径过大,骨料级配单一的问题。本着“就地取材,经济适用”的原则,结合当地施工条件,对原有材料进行有效改良,对于降低工程造价、保护环境具有重要的理论意义和实用价值。本文针对兴安盟农村公路现状,充分利用当地的卵石、砂、水泥、粉煤灰、矿渣,通过配合比设计,找出满足强度要求且性能较好的材料配合比,进行混凝土室内试验和数值模拟,从宏观和细观两个方面分析粉煤灰掺量、矿渣掺量、骨料级配对混凝土性能的影响,主要研究内容如下:(1)以C30混凝土为基准,通过双掺粉煤灰、矿渣,改变大粒径卵石级配,对混凝土的基本力学性能进行研究,结果表明粉煤灰与矿渣的掺加,使得混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度得到提高,同时,随着大粒径卵石级配中小石子含量的增加,混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度先增大后减小。(2)利用压汞测孔法对28d的混凝土进行微观结构试验,分析微观结构与宏观性能的相关性,混凝土的孔隙率越低,混凝土内部越密实,混凝土抗折强度越高,最后通过对实验数据回归拟合,发现Hasselman公式构造的模型拟合度最高,效果最好。(3)利用ANSYS对四点弯曲梁进行数值模拟,构筑混凝土内部骨料,并实现骨料的快速生成,从细观角度揭示混凝土内部应力状态与内部损伤演化过程,结果表明混凝土内部的应力分布情况不同,级配为60%:40%的非力链区面积最大,所容的骨料最多,混凝土承受力较好。随着其损伤在外力荷载作用下,裂缝逐渐延伸,且不同级配混凝土扩展情况不同。