随着生态文明城市建设的推进,国家对石材产业绿色高效、节能环保及可持续发展的要求不断提高,目前,石材行业整体发展态势良好,但石粉资源浪费及环境污染问题时有发生。近年来,国家在水利基础设施建设上的投资力度逐年增加,水工混凝土应用规模越来越大,通过掺加适量矿物掺合料研发性能优良的绿色高性能水工混凝土材料成为热门课题。课题组前期研究发现,制备混凝土材料时掺加适量花岗岩石粉可提升其服役性能,并解决环境污染与废弃资源利用问题,实现社会生态文明可持续发展。本文结合课题组前期试验研究,以外掺不同掺量0⁴5μm（G_I）、0⁸0μm(G_II)、0¹50μm(G_III)花岗岩石粉的水工混凝土（G-Ⅰ、G-Ⅱ、G-Ⅲ）为研究对象,通过力学性能、耐久性能试验探究了花岗岩石粉细度及掺量对水工混凝土性能的影响规律,提出了有效提升水工混凝土性能的花岗岩石粉最佳细度水平及外掺掺量范围。结合微观试验,分析了外掺花岗岩石粉对水工混凝土微观结构的影响,从微观结构层面揭示了其对水工混凝土各项性能的影响机理。得到结论如下:（1）外掺适量花岗岩石粉可有效提升水工混凝土力学性能,随掺量增加强度呈先升后降趋势,G_I、G_II、G_III掺量分别为20%、20%、22.5%时各组水工混凝土强度最高,以G_22.5-Ⅲ(G_III掺量为22.5%)为最优,其28d抗压及抗折强度为61.34MPa、9.02MPa,相比基准组C0分别提升29.77%、21.24%。（2）随外掺不同细度花岗岩石粉掺量增加,水工混凝土各项耐久性能均呈先增强后削弱的趋势,掺量在15%以内时,各项耐久性能从强到弱依次为G-Ⅱ、G-Ⅲ、G-Ⅰ,超过20%时为G-Ⅲ、G-Ⅱ、G-Ⅰ。通过综合分析确定各组为G_17.5-Ⅰ、G₂₀-Ⅱ、G_22.5-Ⅲ时抗渗、抗冻、抗碳化性能最优,相比C0各组相对渗透系数减小56.48%、57.04%、58.70%,抗冻等级提升至F350以上,28d碳化深度降低17.24%、20.95%、23.87%;各组为G_17.5-Ⅰ、G_17.5-Ⅱ、G₂₀-Ⅲ时抗氯离子侵蚀性能最优,相比C0氯离子扩散系数减小18.61%、19.80%、20.97%。水工混凝土耐久性能提升显著。（3）综合考虑不同细度、不同外掺掺量花岗岩石粉对水工混凝土力学及耐久性能的改善作用,根据可利用的花岗岩石粉颗粒级配情况,建议外掺17.5²0%G_I或17.5²0%G_II或20²2.5%G_Ⅲ。其中,外掺G_III对水工混凝土各项性能的提升效果最好,花岗岩石粉利用效率最高。（4）外掺适量不同细度花岗岩石粉,水工混凝土孔隙结构参数得到优化,有害孔及多害孔孔级占比降低,孔隙空间分布形态复杂程度增大,抵抗有害物质侵入能力增强。通过拟合发现有害孔及多害孔贡献孔隙率的大小可较好的反映水工混凝土性能的优劣。分析物相成分可知花岗岩石粉的掺入加快了C₂S和C₃S等矿物的水化进程;发挥了微弱的火山灰效应,消耗了部分Ca（OH）₂,增加了CaSiO₃、Ca₃Si₂O₇等产物的生成量,对水工混凝土性能有利。观察SEM图像可以看出,花岗岩石粉也发挥了良好的微集料填充效应及微晶核效应,提升了水工混凝土微观结构的整体性和密实程度,G_22.5-III时最优;而掺量过多时,水工混凝土微观结构劣化,性能呈下降趋势。该微观试验结果与宏观性能结论相对应,揭示了外掺花岗岩石粉在水工混凝土中的作用机理,验证了宏观性能试验得出的结论。本文研究成果对外掺掺合料水工混凝土的设计、推广及应用具有一定的参考价值及理论指导意义。