自密实混凝土是基于优良的流动性能且不受施工过程中外界因素影响的高性能混凝土。由于受制于地域条件、经济利益以及优质天然砂资源不断减少的问题,因此考虑将机制砂作为天然砂的替代品,但机制砂的石粉含量高、颗粒尖锐多棱角、级配不良等相关问题制约了其在自密实混凝土中的应用。因此根据工程实际情况配制机制砂自密实混凝土(Manufactured Sand Self-Compacting Concrete,简称MS-SCC)不光对于科学研究还是对自密实混凝土的推广应用都具有较大意义。结合工程实际与混凝土原材料特性,从富余浆体厚度角度出发研究骨料物理力学特性(表面形状、堆积密实度、砂率及粒径)、浆体体积(减水剂掺量、胶凝材料用量、粉煤灰掺量、水胶比)以及石粉含量对MS-SCC工作性能的影响。为针对工程实际应用情况,减少非必要实验研究过程,同时为满足多项性能指标需求为目的的研究背景下,采用以下优化方案:利用客观权重赋予-灰色关联度理论并结合正交试验方法计算出理论最佳配合比,最后将两种配合比的试验结果进行比对,通过验证试验得出配合比的最优取值。在本试验条件下,C50机制砂自密实混凝土最佳配合比参数包括胶凝材料掺量550kg/m~3,水胶比0.28,粉煤灰掺量25%,砂率52%、减水剂掺量0.8%,满足后期力学性能以及耐久性能的同时符合SCC工作性能的要求。为消除人为或环境带来的影响,提出以富余浆体厚度为标准的评价指标来描述自密实混凝土的性能,通过图像处理技术获得粗细骨料棱角系数分别为1.19、1.055,从而获得集料的实际比表面积,并在此基础之上保持水胶比和砂率不变,建立了富余浆体厚度与工作性能与力学性能之间的关系。结果发现,改变富余浆体厚度能够明显影响混凝土的工作性能以及力学性能。为保证新拌混凝土拌合物流动性、稳定性、抗离析性和匀质性,富余浆体厚度值应尽量控制到62.21μm<t_p<80.79μm这个区间,在此区间,混凝土28天抗压强度仍高于设计强度,但为了更良好的工作性能,取t_p=80.79μm作为适宜的富余浆体厚度,此时的胶凝材料为550kg/m~3。