随着经济的高速发展,石材需求迅速增加,2015年花岗岩石材产量为6.69亿m~3,同比增长16.8%,呈持续增长势头,石材生产产生的花岗岩石粉超过1000万吨/年,目前处理花岗岩石粉年消耗量较少,利用率偏低,石粉侵占大量土地,污染水体和空气。我国80%以上的灌溉面积依靠渠道输水灌溉,目前渠道防渗存在着防渗成本偏高,防渗效果差等问题。研究发现,在一定掺量范围内用花岗岩石粉取代部分水泥可实现水工混凝土的抗裂、抗渗和抗冻等性能的提高,同时强度也满足工程要求,可实现花岗岩石粉的再生利用,以节约自然资源,提高经济效益。本试验分别研究了花岗岩石粉对混凝土宏观性能的影响如抗压强度、抗渗性能和抗冻性能,同时通过压汞试验和电镜扫描等方式,对混凝土孔结构进行了定量和定性分析,通过对宏观与微观的综合分析,解释了石粉对混凝土影响的机理,最后研究了花岗岩石粉掺量、微观孔结构参数强度三者之间的对应关系,试验结果表明:当花岗岩石粉掺量为5%时对混凝土强度和抗冻性略微有提升或基本保持不变,当掺量超过10%时混凝土抗压强度和抗冻性能随着掺量的增加呈逐渐降低趋势。花岗岩石粉对混凝土抗渗性性能有促进作用,掺量低于20%时混凝土相对渗透性系数都高于纯水泥组,在5%掺量时混凝土抗渗性能最强。掺量25%~30%时,能够满足规范对渠道混凝土在温和地区小型渠道的使用要求,掺量15%~20%时,满足规范对温和地区所有渠道、寒冷地区中小型渠道和严寒地区小型渠道的使用要求,掺量10%以内时,满足规范对除严寒地区和寒冷地区大型渠道以外的其他渠道的使用要求。通过电镜扫描,发现了喉道的存在,分析了花岗岩石粉对喉道形成的影响,揭示了喉道与孔径对混凝土宏观性能(抗压强度、抗渗性能和抗冻性能)综合影响的机理:掺量小于10%时,石粉能够减小孔隙和喉道直径,增加喉道的数量;掺量介于10%~20%时,石粉能增加孔隙直径和喉道的含量,减小喉道直径,喉道对混凝土抗渗性能的提升作用强于孔隙直径增加对混凝土抗渗性能的削弱作用;掺量超过20%时,喉道对混凝土抗渗性能的提升作用弱于孔隙直径增加对混凝土抗渗性能的削弱作用。建立了花岗岩石粉掺量、微观孔结构参数(孔隙率、20~200nm孔隙体积、分形维数)、强度三者之间的对应关系,可用于不同掺量下低强度混凝土强度的预测,对工程实践具有较高的参考价值。