近年我国建设砂石用量增长迅速,天然砂资源日益短缺,机制砂替代天然砂是未来建筑业可持续发展的趋势,因母岩岩性、制砂工艺不同导致各地机制砂特性差异明显,有必要研究适应机制砂自身特性的混凝土配合比设计方法。流变性作为新拌混凝土的重要性能,其对混凝土材料的综合性能有直接影响,但粗骨料的存在使混凝土的流变性难以测定,不过大量研究表明新拌混凝土流变性和新拌砂浆的流变性存在一定关系。因此,基于砂浆的流变性并通过其他新拌混凝土参数来综合进行大流动性机制砂混凝土配合比设计具有重要的理论价值和实际意义。本文采用福建省内的花岗岩、石灰岩两种机制砂。通过显微镜测试并计算两种机制砂颗粒形貌,并系统测试了机制砂特性指标和计算砂浆水膜厚度指标,得出以下结论:机制砂棱角性越大、空隙率越大、堆积密度越小,其比表面积越大、砂浆水膜厚度越小。其后,研究了机制砂特性(级配、石粉含量)和配合比参数(水灰比、聚羧酸减水剂)对水泥砂浆和易性、流变性的影响,得出以下结论:机制砂流变性参数(塑性粘度、屈服应力)增大使和易性参数(流动度、稠度)减小。接着,参照JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》、CECS02-2004《自密实混凝土设计与施工指南》,引入自密实混凝土配合比设计方法,在机制砂混凝土配合比设计中引入石粉含量这一参数,研究了机制砂配合比参数(水灰比、聚羧酸减水剂)-石粉含量对机制砂混凝土工作性及其筛析砂浆和易性、流变性的影响,得出以下结论:混凝土工作性参数(坍落度、扩展度)增大使砂浆和易性参数(流动度、稠度)增大、流变性参数(塑性粘度、屈服应力)减小。最后,采用DOE软件对机制砂混凝土配合比的试验结果进行模拟分析,实现了对大流动性机制砂混凝土配合比设计参数的优化。经优化的花岗岩机制砂混凝土配合比设计参数为:水灰比=0.34,石粉含量=10.39%,聚羧酸减水剂掺量=1.43%;经优化的石灰岩机制砂混凝土配合比设计参数为:水灰比=0.34,石粉含量=12.53%,聚羧酸减水剂掺量=1.55%。