天然砂是配制混凝土的主要材料之一,对混凝土的各项性能均有影响。天然砂是一种不可再生资源,随着混凝土行业的迅速发展以及环保形势日趋严峻,其开采受限,市场上供不应求。人工砂作为天然砂的替代材料,得到越来越广泛的应用。但人工砂的粒形、表面状态、颗粒级配等性质与天然砂相比存在一定差异,需要将人工砂与天然特细砂搭配形成混合砂,然后加以使用以保证混凝土的性能。本论文采用等浆体体积法进行混凝土配合比设计,并在此基础上研究了混合砂参数对混凝土性能的影响,得到了最佳配合比;采用最佳搭配比例的混合砂与天然中砂作为细骨料配制混凝土,探讨了混合砂与天然中砂对混凝土工作性能、抗塑性开裂能力、力学性能、耐久性能等的影响,分析了混合砂与天然中砂混凝土界面状态,并计算、评价了混合砂的经济效益。配合比设计及混合砂参数对混凝土性能的影响研究结果表明,人工砂表面粗糙、粒形不规则,对混凝土工作性能存在负面影响;人工砂内部较多的裂隙会吸收混凝土内水分,混合砂混凝土的坍落度与扩展度较天然中砂混凝土低10～20 mm,坍落度与扩展度的经时损失大10～30 mm;人工砂粗糙的表面和不规则的粒形使其与水泥浆体界面的机械咬合力增强,抑制了水泥石的收缩,减少了塑性收缩裂缝的出现,同时提高了混凝土的抗压强度和弹性模量。混合砂、天然中砂对混凝土性能的影响研究显示,混合砂混凝土的抗压强度较天然中砂混凝土高1～2 MPa,弹性模量高0.1～0.3×10~4 MPa,C40较天然中砂混凝土抗压强度提高5.7%。人工砂内的石粉能改善混凝土界面状态,阻塞混凝土内水、氯离子、二氧化碳等的移动通道,提高混凝土耐久性能;同时石粉能填充浆体空隙,提高砂浆密实度,进而提高混凝土性能。SEM分析混凝土微观结构发现,混合砂混凝土内存在较多类似蜂窝状的C-S-H凝胶,这是因为人工砂内的石粉能提高C-S-H凝胶的沉淀概率,使硬化胶材浆体更加密实。混合砂经济效益分析及工程应用效果表明,应用混合砂配制混凝土时,混凝土的各项性能接近或优于天然砂配制的混凝土,标准养护试件检测结果合格率100%。使用混合砂替代天然中砂作为细骨料配制C30混凝土时可降低单方成本68.9元,且使用性能指数和性价比均优于天然中砂混凝土,具有较好的经济效益。