水泥基材料是目前世界上使用最广泛的人造建筑材料,砂是水泥基材料的重要组分,随着水泥基材料的大量使用,可供使用的优质中砂资源不断减少,为了合理开发利用资源及提高社会经济效益,本文通过研究砂的细度对水泥基材料性能的影响,探究战略资源性工程用砂(细砂和特细砂)在实际工程中的可行性。本文选取水泥砂浆为研究对象,选用了国标规定范围内四种细度模数的砂,分别是粗砂(3.5)、中砂(2.8)、细砂(2.0)和特细砂(1.4),采用了两种不同的水灰比(0.35和0.50),通过水泥砂浆抗折强度试验、抗压强度试验、弹性模量试验、稠度试验、干燥收缩试验、圆环试验、应力集中法试验和扫描电镜试验综合的考察不同细度的砂对水泥砂浆性能影响。本文主要研究内容及结论如下:(1)通过水泥砂浆的抗压试验、抗折试验和砂浆稠度试验,发现细砂和特细砂基本满足砌筑砂浆对强度的要求,稠度满足实际工程对流动性的要求。(2)使用扫描电镜观察的砂—水泥石界面过渡区的形貌,水泥石和砂之间界面最不明显的是中砂(MS),其次是粗砂(CS)和细砂(FS),最后是特细砂(ES)。(3)水泥砂浆的干燥收缩量随着砂细度减小,呈现先减小后增加的趋势,在相同水灰比条件下,试件收缩量由大到小依次是ME(掺特细砂组砂浆)>MF(掺细砂组砂浆)>MC(掺粗砂组砂浆)>MM(掺中砂组砂浆),使用中砂的水泥砂浆比使用战略资源工程砂的水泥砂浆的收缩量了减少约20%左右。(4)相同水灰比条件下,开裂顺序依次是ME、MF、MC、MM。水灰比为0.50条件下,M1-M组、M1-F组、M1-E组和M1-F组极限应力分别为5.8 MPa、4.8 MPa、5.2 MPa、5.1 MPa。(5)引进应力集中实验法评估战略资源工程砂的收缩开裂性能,与传统圆环试验结果对比表明,应力集中试验法可以准确的评价水泥砂浆的收缩开裂性能,且具有试件开裂位置基本固定,开裂时间短,敏感度高,收缩开裂周期短且试验试件成型难度低,试验操作简单的优点。地球上缺乏优质中砂资源,如我国的沙漠地带、中西部边缘地区等。可供使用的只有细砂和超细砂。检索文献中查到的有关细砂和超细砂的工作非常有限,而且文献中报道内容也相对简单。论文就粗砂、中砂、细砂和超细砂展开了较为系统的、具有对比性试验研究,可为给当地资源只有细砂或者超细砂的水泥砂浆和水泥混凝土配合比设计,提供实际案例和借鉴。