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本研究选取我国山东、福建、广西三地原状海砂为研究对象,对其物理化学性质进行了系统测试,研究了不同地域海砂对混凝土力学性能的影响机制,并基于力学性能测试结果确定了海砂的最优取代率。采用光学显微镜、元素滴定、XRD、TGA、SEM等方法测定了不同地域海砂的物理和化学性质,并与长沙本地河砂进行比较。采用不同地域海砂和人工海水配制了C30、C40、C50三种强度等级的海水海砂混凝土（Seawater Sea-sand Concrete,SWSSC）,测试了其不同龄期的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度,标准龄期下的轴心抗压强度、静力弹性模量和抗折强度,结合XRD、TGA、SEM和NMR等方法对其变化机理进行分析并与普通混凝土（Ordinary Concrete,OC）进行对比。最后结合混凝土的工作性能及抗压强度,研究了海砂部分取代河砂时的最优取代率。本研究成果可为海水海砂混凝土的配合比优化设计和工程应用提供重要依据。本文的主要研究内容及相关成果如下:（1）根据JGJ52-2019对三种不同地域海砂的物理性质进行测试并与普通河砂进行对比,并采用XRD、滴定试验、SEM、EDS对海砂的矿物成分、离子浓度、有机物含量、化学元素组成进行了分析,试验结果表明海砂与河砂在密度和坚硬程度上没有明显的差别,不同地域海砂与河砂级配良好且连续,属于Ⅱ区中砂,符合混凝土制备要求,适宜用作细骨料制备混凝土;海砂的粒度更细、表面更加的圆润且带有光泽而河砂的表面较为粗糙;海砂中含有较多的贝壳、有机物等杂质且含泥量较高;分别采用XRD、滴定试验、SEM、EDS对海砂的矿物成分、离子浓度、有机物含量、化学元素组成进行了分析,海砂与河砂在矿物组成上并无明显差别,主要成分均为石英（Si O2）,其次为长石（（K,Ca,Na）（Al Si）4O8）,与河砂相比海砂的化学元素组成更为复杂,且Cl-与SO42-的含量较高,这都会对混凝土的性能产生影响。（2）对不同类型混凝土的物理力学性能进行了测试,测试了新拌混凝土的工作性能,测试了混凝土不同龄期的干缩值、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度,以及标准龄期下（28 d）的抗折强度、弹性模量。结果显示,海砂中贝壳等杂质会降低混凝土的流动性,但通过调整减水剂的用量均可以将其制备成符合工程需求的混凝土;SWSSC中高浓度的Cl-和SO42-等盐离子导致其早期的干缩值、抗压强度均高于OC,但随着龄期的发展,二者之间并无明显差距;测试所得不同养护龄期下SWSSC的劈裂抗拉强度均高于OC,但随着龄期的发展高出的幅度会逐渐变小;本研究所得SWSSC的弹性模量和抗折强度与OC无明显区别。（3）采用XRD、SEM、NMR等测试手段对不同龄期混凝土的微观结构进行观测,研究了SWSSC和OC的力学性能的演变机理。研究发现SWSSC的早期抗压强度较高的原因是含Cl-和SO42-的盐类物质能够促进混凝土的水化,生成更多的水化产物,使混凝土的更加密实,起到早强的作用;但海水和海砂的掺入会造成SWSSC的后期强度发展受限,SWSSC的抗压强度在28 d龄期之后逐渐低于OC,一是因为早先生成并进行孔隙填补的F盐分解导致海水海砂混凝土的密实度下降。另一原因是盐离子的结晶使得混凝土内部产生结晶压力,造成SWSSC微结构发生破坏,导致混凝土强度发展受阻。SWSSC的孔隙率在28 d时低于OC,而在90 d和360 d时的孔隙率高于普通混凝土。混凝土的总孔隙率均随着养护龄期的增加而减小,OC中大孔（>1000 nm）的含量同样随着龄期的增长不断降低,二者呈现出相同的变化规律。此外,SWSSC中大孔的含量却有增大的趋势,这一规律与其强度后期发展缓慢相一致。（4）对不同海砂掺量（15%～50%）的混凝土进行物理力学性能测试,确定了海砂部分取代河砂的最优取代率。当海砂的取代率为25%～35%时,混合砂混凝土的抗压强度、抗拉强度以及弹性模量达到最大值,且相高于纯海砂或河砂混凝土,且三个来源的海砂均得出相似结论。综上所述,海砂的最优取代参考值在25%～35%。