国家出台禁采河砂令以来,陕北广袤分布的风积砂成为建筑用砂新来源,但陕北地区环境下风积砂混凝土抗碳化性能以及耐久性能研究非常薄弱,严重影响了风积砂在实际工程中的大范围使用。本文以陕北地区地表风积砂为原料试配混凝土,确定出工作性能、力学性能最优的风积砂混凝土置换率。基于最优置换率,采用室内快速试验、自然暴露试验相结合的方法,研究碳化及交替作用下风积砂混凝土耐久性能的劣化性能。通过室内快速碳化试验,分析碳化及共同作用下风积砂混凝土耐久性的劣化规律,从力学、物理和化学角度阐明劣化机理,并提出陕北地区风积砂混凝土抗碳化性能计算模型。本文研究成果可拓宽陕北地区建筑用砂来源,并为风积砂在城市工程建设的良好应用及生态环境建设提供科学依据与理论指导价值。本文研究了不同风积砂置换率(0、30%、60%和100%)对混凝土的抗压强度的影响,通过抗压强度试验,确立了风积砂混凝土最优置换率。研究了不同风积砂掺量下,风积砂混凝土抗压强度的变化规律,分析了风积砂混凝土抗压强度随时间以及风积砂掺量的变化规律。研究结果表明:风积砂掺量对混凝土的抗压强度产生明显的影响,在砂率一定的情况下,不同掺量的风积砂混凝土的抗压强度从大到小依次为掺量30%、掺量60%、掺量0%及掺量为100%,除普通混凝土外,掺量为30%的风积砂混凝土抗压强度最大。随着风积砂掺量的增加,风积砂混凝土抗压强度呈先增大后减小趋势。并且研究了在最优置换率情况下,不同风积砂置换率(0、30%、60%和100%)对混凝土的碳化深度的影响,通过碳化试验,验证了风积砂混凝土抗压强度最优置换率是否符合碳化性能最优置换率。研究了不同风积砂掺量下,风积砂混凝土碳化深度的变化规律,分析了风积砂混凝土碳化深度随时间以及风积砂掺量的变化规律。研究结果表明:风积砂掺量对混凝土的碳化深度产生明显的影响,在砂率一定的情况下,不同掺量的风积砂混凝土的碳化深度从大到小依次为掺量30%、掺量60%、掺量0%及掺量为100%,除普通混凝土外,掺量为30%的风积砂混凝土碳化深度最小。随着风积砂掺量的增加,风积砂混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势。此外,通过回归分析建立了风积砂混凝土碳化预测模型,通过实验结果拟合处风积砂混凝土碳化深度模型,对模型进行了验证,且试验结果与模型计算结果较吻合。并对最优配合比下风积砂混凝土进行了寿命预测,寿命预测结果显示当砂率为45%时,风积砂置换率为30%时,使用年限可以达到114年。本文的研究成果可为风积砂混凝土的碳化性能研究提供参考。