混凝土集料是混凝土的重要组成成分。研究人员通常把研究重点放在水泥、水灰比、减水剂、活性矿物掺合料等方面，而忽视了占混凝土体积四分之三左右的集料。随着高性能混凝土的发展，集料的重要作用才真正被研究人员所认识和重点研究。但是以往的研究缺乏系统性，而且多数研究只偏重于混凝土强度，而忽视了集料对于混凝土工作性能及耐久性能方面的影响。实际上集料的几何特性、物理性能、化学成分等对水泥混凝土早期的工作性能、硬化后的力学性能及耐久性能都存在不可忽视的影响。随着我国工程建设的蓬勃发展，混凝土用量逐年增加。机制集料正逐步取代传统的天然集料而成为混凝土主要用料。然而目前我国集料生产状况参差不齐，很多小型企业采用粗放型生产方式，质量不稳定。本文以山东省交通科技项目“山东公路桥梁水泥混凝土用砂、石料试验研究”为依托，研究了粗集料吸附石粉、粗集料表面性状、体积含量、压碎值对混凝土性能影响，以及机制砂与天然砂对比、机制砂石粉复合使用等内容。试验研究结果表明：粗集料在生产、运输、存放过程中表面所产生和吸附的石粉会降低混凝土抗压强度，对混凝土早期开裂不利。根据《公路水泥混凝土路面施工技术规范》，对最大公称粒径31.5mm连续级配集料本身以及集料制配而成混凝土进行了研究，得到了碎石粗集料级配分维D和空隙率p_v，以及空隙比D_r之间的关系。利用数量化的级配分维来表征级配等集料综合性能。较小的空隙比能得到较高的混凝土抗压和抗弯拉强度。级配分维越大，抗渗性能越好。对不同粒径粗集料的集料体积含量对混凝土工作性、力学性能及耐久性能的影响做了研究。得出密实混凝土最优粗集料体积含量应控制在0.65～0.75左右。此外，玄武岩配置的混凝土强度高于同龄期的石灰岩混凝土。而且随着混凝土强度等级的提高，强度的差距加大。人工砂与天然砂对比研究发现：细集料吸水率对工作性能影响较大。吸水率大则混凝土的保水性较好，所需用水量也相应增加。机制砂的级配对混凝土强度影响较大。较好级配机制砂混凝土的强度能高于河砂混凝土强度。研究了不同石粉含量的机制砂混凝土在工作性能，抗折、抗压及抗折弹性模量，抗渗、抗裂耐久性能等方面的规律与差别。探讨了平板试验中以裂缝分维来评价抗裂能力。