花岗岩石粉是花岗岩加工过程中产生的一种不可降解的粉状废料。据估计,每年会产生超过1000万吨的废弃花岗岩石粉,大量堆积的花岗岩石粉容易对空气、水源和土地造成严重的污染,而且是对花岗岩资源的一种浪费。为解决花岗岩石粉造成的环境污染和资源浪费问题,很多学者开展了利用花岗岩石粉取代部分水泥制备普通混凝土的研究,研究发现适量掺入花岗岩石粉能提高混凝土的多项性能,尤其是对耐久性的改善作用较为显著。因此,针对这一特点,本文利用花岗岩石粉取代部分水泥制备对耐久性要求较高的水工混凝土,不仅实现了废弃花岗岩石粉的资源化利用,降低了水工混凝土的成本,还提高了水工混凝土的性能,有助于延长水利工程的服役年限,具有显著的经济、生态、社会效益。课题组前期对0~150μm花岗岩石粉的利用进行了较为系统的研究,并在花岗岩石粉细度对混凝土性能影响的研究中发现,花岗岩石粉越细,对混凝土性能的提升作用越好。因此,本研究在不使用研磨设备的前提下,选用细度更小的0~80μm花岗岩石粉,以内掺的方式替代部分水泥,研究花岗岩石粉内掺掺量对水工混凝土工作性能、力学性能、耐久性的影响规律,并通过压汞法(MIP)和X射线衍射法(XRD)测试分析了水工混凝土微观孔隙结构和水化产物的变化。研究表明:(1)随着花岗岩石粉内掺掺量的增加,水工混凝土的坍落度逐渐增大,但增幅逐渐减小,花岗岩石粉内掺掺量较小时,粘聚性和保水性没有明显变化,当内掺掺量达到30%时,粘聚性和保水性均明显变差。(2)水工混凝土不同龄期抗压强度和抗折强度随花岗岩石粉内掺掺量的增加先提高后降低,掺量为7.5%左右时,抗压强度和抗折强度最高,此外,内掺花岗岩石粉能显著提高水工混凝土早期强度,但对后期强度的提高程度较低。(3)水工混凝土抗渗性、抗冻性、抗碳化和抗氯离子渗透性4种耐久性指标均随花岗岩石粉内掺掺量的增加呈先增强后减弱的趋势,掺量为时7.5%左右时耐久性最强,但花岗岩石粉对不同耐久性指标的改善程度不同,对抗渗性的改善效果最好,其次是抗氯离子渗透性,对抗冻性和抗碳化性能的改善效果稍弱。(4)适量内掺花岗岩石粉可以降低水工混凝土的孔隙率和比孔容积,优化微观孔径分布,使水工混凝土更密实,此外,花岗岩石粉的掺入并未改变水泥硬化浆体中水化产物的种类,但会改变C–S–H、CH、钙矾石等影响混凝土性能的水化产物的含量。根据以上试验结果最终确定了0~80μm花岗岩石粉的最佳内掺掺量为7.5%左右,以及在不降低水工混凝土性能的前提下,0~80μm花岗岩石粉的最大内掺掺量为15%左右。