隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，混凝土的產(chǎn)量越來越大，隨之引起混凝土原材料天然砂的需求劇增。部分地區(qū)由于天然砂稀缺，機(jī)制砂被越來越廣泛地應(yīng)用于各種混凝土工程。機(jī)制砂是把山石破碎成粒徑＜5mm的適合建筑使用的砂子。相比起天然砂，機(jī)制砂的顆粒特性在于表面粗糙，棱角多，顆粒較粗。質(zhì)量不好的機(jī)制砂顆粒級(jí)配不均勻，級(jí)配差，顆粒之間的空隙率大。機(jī)制砂由于棱角多，不圓潤(rùn)，表面積也比天然砂大。從時(shí)間和范圍來看，機(jī)制砂的大規(guī)模使用已成趨勢(shì)。但在機(jī)制砂使用含粉量的控制及其在混凝土中的作用在不同地區(qū)的認(rèn)識(shí)差別很大。

      目前市場(chǎng)生產(chǎn)的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)在2.4～3.2，顆粒級(jí)配穩(wěn)定，但大多表現(xiàn)出兩頭多中間少的情況，即大顆粒和細(xì)顆粒比較多，中間顆粒缺乏。機(jī)制砂應(yīng)用于混凝土中，主要問題表現(xiàn)在新拌混凝土的單位需水量高，和易性難以控制，這主要是由于機(jī)制砂在破碎及粉磨過程中產(chǎn)生了裂隙、空隙或孔洞，相同砂率和單位用水量情況下，這些缺陷和細(xì)顆粒增大了機(jī)制砂的比表面積，吸附了更多的自由水，導(dǎo)致混凝土的坍落度降低，不利于配制泵送混凝土。

      經(jīng)研究認(rèn)為當(dāng)配合比相同時(shí)，機(jī)制砂中石粉含量增大，混凝土的含氣量和坍落度線性減小，抗壓強(qiáng)度線性增大，與巖性無關(guān)。當(dāng)機(jī)制砂中石粉含量＜5%時(shí)，石粉含量變化對(duì)砂漿工作性無不利影響；但當(dāng)石粉含量＞5%時(shí)，隨機(jī)制砂中石粉含量的提高，砂漿的塑性黏度和屈服應(yīng)力增大，顯著劣化砂漿的工作性能。

      混凝土拌合物是一個(gè)多相復(fù)合體系，理想的混凝土拌合物的狀態(tài)應(yīng)該是粗骨料懸浮在由水泥砂漿組成的漿體中。在膠凝材料及粗細(xì)骨料用量不變的情況下，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)越大、含粉量越低，用于包裹其表面所需的水泥漿數(shù)量就越少，但是相應(yīng)的粗細(xì)集料所構(gòu)成骨架的孔隙率越高，需要填充的水泥漿體越多。而機(jī)制砂的亞甲藍(lán)值主要用來評(píng)價(jià)粒徑＜0.080mm的顆粒對(duì)于外加劑的吸附性。因此機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)、含粉量及亞甲藍(lán)值對(duì)膠凝材料用量不同的不同等級(jí)混凝土的影響不同。

      對(duì)于各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，隨著機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)的減小，含粉量的增加，混凝土外加劑摻量顯著增加，拌合物的坍落度、坍落擴(kuò)展度均降低。理論上說，在膠凝材料用量和砂率不變的情況下，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)減小，含粉量增加，則新拌混凝土的流動(dòng)性下降，黏度增大，混凝土的強(qiáng)度降低。其原因是微細(xì)顆粒越多，表面積越大，隨著含粉量的增加，包裹粉體所需的水量增加，導(dǎo)致在固定用水量的條件下混凝土的黏滯性增加，從而混凝土的流動(dòng)性降低。

      機(jī)制砂的品質(zhì)對(duì)混凝土拌合物的性能及硬化后混凝土的力學(xué)性能有很大影響，但不同品質(zhì)的機(jī)制砂對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土影響不同。細(xì)度模數(shù)小、含粉量高、亞甲藍(lán)值高的機(jī)制砂適宜配制中低強(qiáng)度的混凝土，而細(xì)度模數(shù)大、含粉量低、亞甲藍(lán)值低的機(jī)制砂適宜配制中高強(qiáng)度的混凝土。使用優(yōu)質(zhì)的機(jī)制砂配制混凝土不僅能減少外加劑的使用量，同時(shí)能降低坍落度的損失。