机制砂混凝土的研究有利于推进机制砂在混凝土中的应用,能有效解决河砂资源紧缺给基础建设带来的冲击。此外,机制砂混凝土中掺合料的使用很普遍,各种掺合料对混凝土性能的影响也是亟待解决的问题。配合比因素对复合胶凝材料体系机制砂混凝土性能的影响规律缺乏系统性研究;传统混凝土配合比设计方法中没有考虑机制砂特性、外掺石粉掺量等因素对混凝土的影响,一种适用于现代机制砂混凝土的配合比设计方法对实际工程有重要意义。因此,本文研究了水胶比、砂率、机制砂级配、石粉掺量、粉煤灰掺量和矿粉掺量等因素对机制砂混凝土性能的影响规律,并提出了复合胶凝材料体系机制砂混凝土配合比设计方法。本文主要工作及结论如下:(1)通过研究水胶比对机制砂混凝土拌合物坍落度和抗压强度的影响规律,发现在一定范围内水胶比的增大对机制砂混凝土工作性有利,但不利于混凝土抗压强度。综合考虑水胶比对工作性和抗压强度的影响,C30和C50机制砂混凝土推荐水胶比范围分别为0.40～0.42以及0.30～0.32。同时,为了在机制砂混凝土配合比设计中更准确的计算水胶比,结合C30和C50机制砂混凝土的强度和水胶比试验结果,对传统Bolomy公式进行了修正,提出了石粉影响系数。(2)通过研究砂率对机制砂混凝土工作性能和力学性能的影响规律,确定了适宜的砂率范围,对C30和C50机制砂混凝土推荐选用的砂率分别为46%～48%和43%～45%。此外,为了改善机制砂“两头大、中间小”的级配特点,通过掺入不同比例0.30mm～2.36mm中间粒径机制砂(中砂)替代原有机制砂优化机制砂级配,得出中砂替代率在一定范围内增大有利于混凝土的工作性,但对混凝土的抗压强强度影响不大,宜选用的中砂替代率为66%。(3)研究了石粉、粉煤灰和矿粉复合胶凝材料体系胶凝材料单掺对机制砂混凝土工作性和力学性能的影响规律,结果表明,随着石粉、粉煤灰、矿粉掺量在的增大,机制砂混凝土的工作性能和力学性能均有所改善,但超过适宜范围,对混凝土性能不利;C30和C50机制砂混凝土宜选用的石粉掺量、粉煤灰掺量、矿粉掺量分别为:8%～16%、5%～10%、10%～20%。(4)考虑了石粉作为掺合料的特殊性,基于石粉掺量对机制砂混凝土坍落度的影响研究结果,提出了机制砂混凝土的单位用水量修正公式;通过砂率对机制砂混凝土坍落度的影响规律研究,提出了机制砂混凝土的砂率修正公式;给出了一种复合胶凝材料体系的机制砂混凝土的配合比设计方法。