改革开放以来,中国城市化在国民经济飞速发展前提下快速推进,作为城市化基础建材的天然砂被大量开采。天然砂的不可再生性,大量开采会导致资源短缺、生态平衡遭受破坏,同时伴随砂子价格飞涨和品质下降等。寻求替代天然砂的细集料迫在眉睫,人工生产因此成为了必然选择。相比天然砂,人工砂具有原料来源广、绿色环保、价格经济以及国家政策支持等优势。但目前人工砂混凝土研究主要集中在石灰石人工砂,而卵石类人工砂混凝土研究鲜少,此外两类人工砂混凝土的物理及力学性能差异性有待进一步研究。基于此,本文分别采用卵石类人工砂和石灰石类人工砂取代天然砂制备两类大宗建材(干混砌筑砂浆和混凝土),重点研究不同细集料取代率对干混砌筑砂浆和混凝土的物理及力学性能影响;并分别将钢-玄武岩纤维、钢-聚丙烯纤维和玄武岩-聚丙烯纤维掺入混合细集料混凝土,重点研究细集料种类、取代率、混掺纤维种类及纤维掺量对混凝土拌合物工作性能及混凝土力学性能的影响。主要成果如下:(1)对三种细集料进行了筛分试验。结果表明:卵石类人工砂属细砂,天然砂和石灰石类人工砂属中砂;相比天然砂,卵石类人工砂粒径0.6mm～0.3mm颗粒少而0.075mm及以下颗粒多,石灰石类人工砂粒径2.36mm～1.18mm和0.075mm及以下颗粒含量多而0.6mm～0.3mm颗粒少;此外,石灰石类人工砂在粒径2.36mm～1.18mm颗粒含量多于卵石类人工砂,而粒径0.6mm～0.15mm颗粒含量则相反。(2)以人工砂种类和人工砂取代率为变化参数,完成了54个干混砌筑砂浆试件的轴压和弯曲试验。研究结果表明:随人工砂取代率增大,石灰石类砂浆稠度和湿容重增大,卵石类砂浆稠度降低、湿容重增大,而保水率均变化较小;人工砂适当取代天然砂制备砂浆的强度能达到甚至高于天然砂砂浆;基于试验结果提出了混合细集料砂浆的强度计算公式以及各力学性能指标的换算关系。(3)以人工砂种类和人工砂取代率为变化参数,完成了81个混凝土试件的轴压和弯曲试验。研究结果表明:混凝土拌合物坍落度由大到小依次为石灰石类拌合物、天然砂拌合物和卵石类拌合物;随人工砂取代率增加,混凝土抗压强度和弹性模量提高,而抗折强度降低;同取代率下石灰石类混凝土的抗压强度、弹性模量和轴压韧性指数高于卵石类混凝土;基于试验结果提出了混合细集料混凝土的强度计算公式以及各力学性能指标的换算关系。(4)以人工砂种类和取代率以及纤维种类和掺量为变化参数,完成了189个纤维增强混合细集料混凝土试件的轴压和弯曲试验。研究结果表明:不同细集料对纤维混凝土拌合物坍落度削减程度由大到小依次为石灰石类人工砂、天然砂、卵石类人工砂,混凝土轴压性能受细集料种类影响规律不明显,而弯曲性能则石灰石类人工砂纤维混凝土最优;纤维种类对混合细集料混凝土拌合物坍落度的削减程度由大到小依次为钢-玄武岩纤维、钢-聚丙烯纤维、玄武岩-聚丙烯纤维;纤维种类对混合细集料混凝土轴压性能和弯曲性能的提升效果由大到小为钢-玄武岩纤维、钢-聚丙烯纤维、玄武岩-聚丙烯纤维。(5)综合考虑了各变化参数对混凝土材料物理及力学性能的影响,试验范围内,对于干混砌筑砂浆,卵石类人工砂最优取代率为25%,石灰石类人工砂取代率为75%和100%综合性能较优;对于素混凝土,卵石类人工砂和石灰石类人工砂最优取代率分别为25%和50%;对于钢-玄武岩纤维混凝土,钢纤维和玄武岩纤维最优掺量分别为0.9%和0.15%;对于钢-聚丙烯纤维混凝土,钢纤维和聚丙烯纤维最优掺量为分别为0.9%和0.1%:对于玄武岩-聚丙烯纤维最优掺量为:玄武岩纤维和聚丙烯纤维掺量分别为0.05%和0.15%。(6)通过一系列研究,得到了人工砂取代率对干混砌筑砂浆和混凝土以及纤维混掺方式对混合细集料混凝土的物理及力学性能影响规律,并建立了力学性能指标计算式和各力学性能指标间换算关系,对混合细集料混凝土的工程应用有一定指导意义。