随着我国城镇化的快速发展,混凝土需求量日益增加,高性能混凝土（High Performance Concrete,简称HPC）的应用越来越广泛,与此同时,带来了能源过度消耗和环境污染等问题。水泥和建筑用砂是制备混凝土的重要材料,其中水泥是温室气体排放“大户”,建筑用砂资源日益匮乏。因此,新型绿色建筑材料的研发迫在眉睫。黄河砂是一种粒径比较细、细度模数比较小、储量丰富、开采工艺简单的特殊自然资源,可以用来替换水泥和建筑用砂制备混凝土,这不仅可以减少能源消耗和环境污染,同时也能解决黄河砂大量淤积的问题。基于此,本文进行了以下研究:高性能混凝土配合比优化设计。在测试完材料的化学成分、粒径分布、扫描电镜成像、圆度、长宽比和粗糙度等特性后,借助修正后的Andreasen＆Andersen模型建立了优化问题;然后通过建立目标曲线、调整变量、设定约束和求解等手段,完成两种不同粒径黄河砂高性能混凝土的配合比设计;最后,计算各个配合比下的决定系数R~2（Coefficient of determination）,来判别不同配合比下的混合曲线与目标曲线接近的效果。黄河超细砂高性能混凝土制备及性能测试。由黄河超细砂（0～0.6mm）与河砂（0.6～1.18mm）组成混合砂,然后以0～100%的替代率,替代石英砂制备高性能混凝土。结果表明:混合砂替换石英砂会影响混合物的流动性能,缩短其凝结时间,增加其早期收缩量,当替换率为100%时,流动度仍高达248.5mm,初始和最终凝结时间较基本组分别缩短19%和22%,早期收缩量（861ppm）较基本组增加13%;混合砂替换石英砂时,不但不会对试样的抗压强度产生严重的负面影响（最低强度93.5MPa,平均强度97.2MPa）,反而会优化其孔隙结构,当养护期龄为28d,替换率为100%时,其孔径主要集中在3nm处;当混合砂的替换率为100%时,此时的成本可节约45%,一次能源消耗量减少7%。黄河粉砂高性能混凝土制备及性能测试。利用黄河粉砂（0～0.072mm）以0～50%的替代率,替代水泥制备高性能混凝土。结果表明:当黄河粉砂替换率为5～50%时,混合物的流动度相比于基本组提高了2～8%,试样的初始凝结时间较基本组增加了15～162min,试样的抗压强度较基本组降低了-4～40%;随着黄河粉砂替换率（0%、20%、50%）的增加,水化硅酸钙凝胶、钙矾石和氢氧钙石等水化产物的数量较基本组共分别减少了6.76%和18.11%;孔隙率较基本组分别增加了1.27和2.45倍,但是其孔隙主要分布在20nm以下,属于无害孔;当黄河粉砂的替代率为50%时,相较于基本组,其可再生能源的消耗量、不可再生能源的消耗量、CO2排放量、SO2排放量和PO4排放量分别降低了30%、32%、37%、18%和4%,但是试样的28d抗压强度仍然能达到60MPa以上。