天然砂的资源是有限的，长期大量的采挖会破坏生态、影响环境，机制砂可以从中取代部分天然砂，又解决了资源环境问题，还降低混凝土的成本。

机制砂的利用趋势

机制砂又叫人工砂，是岩石开采、机械破碎、筛分而成的，公称立径小于5mm的岩石颗粒粉末，因为其中含有少量泥，现在有许多设备可以对其进行了冲洗。砂是混凝土的主要材料，随着建筑业的发展，砂的用量越来越大，质量要求越来越高，天然砂资源却越来越少，机制砂的利用可以减少天然砂的资源，既环保又经济。

机制砂的特点

机制砂的主要特点有：机制砂由于经过破碎处理，其颗粒呈不规则的形态，比表面积比天然砂要大；机制砂石质坚硬；机制砂的颗粒级配不规格，细度模数偏高，多为3.0以上，1.25mm以上颗粒一般占总量的48～55％，0.315～0.16mm颗粒占10％左右。

加之机制砂棱角多，表面比较粗糙，单独用于混凝土很难满足其工作性要求，可将之与天然砂进行掺配使用，以填充颗粒级配的中间部分，使机制砂细度模数和级配符合要求。机制砂中含有的石粉和泥的立径虽然都小于0.075mm，但是他们的成分不同，细度相差也较大，泥颗粒大多小于0.016mm，而石粉颗粒大都在0.016～0.075mm之间，泥吸附在砂的表面，妨碍砂与水泥的粘结，而适量的石粉可以填充在水泥、细砂的空隙之间，增强机制砂混凝土的工作性。在机制砂生产过程中为能出去大不部分石粉，往往将300mm以下颗粒清除了大部分，从而导致机制砂颗粒级配不好，细度模数偏大，这时就要和天然砂配合使用，以保证混凝土的和易性等性能。

机制砂在混凝土中的应用

普通混凝土及高强度泵送混凝土均可采用机制砂配制，在严格控制原材料质量和严格按照配合比设计施工的前提下，配制的机制砂混凝土可以保证混凝土的和易性、流动性、可泵性、强度、抗渗等性能，同时还可以保证混凝土不开裂。

机制砂与天然砂细度模数的搭配

机制砂可以与细度模数在1.7～2.5的天然砂搭配使用，其中机制砂的细度模数在3.0～3.8之间，天然砂细度模数在1.8～2.2之间搭配出来的效果最佳。无论从混凝土坍落度和易性及强度看，这种搭配都能发挥最好的效果。对于一些非泵道路等工程，在不妨碍施工的前提下，机制砂掺量偏多，和易性偏差，其强度有明显的下降。

从表1中可以看出，在配制C25及以下混凝土时，机制砂取代天然砂的比例宜为20％～25％左右。C30～C40(含C40)混凝土机制砂取代天然砂比例宜为30％～40％左右。C40以上混凝土机制砂取代率比例宜为40％～50％左右。即在高的混凝土强度等级如何使用机制砂，需要进行试验、适配。

关与机制砂大掺量以C50简单做了强度试验，在相同配合比条件下，机制砂大掺量对混凝土强度的影响，天然砂：机制砂按照1：0、8：2、6：4、4：6、2：8、0：1的比例进行试验，试验得出在6：4之前强度出现递增，而在6：4以后则出现了强度下降，当机制砂为80％、100％时强度下降达到天然砂3～4％的强度，同时坍落度也随之下降，本实验针对我公司使用的机制砂做出的结论，各地方机制砂的质量有所不同，为保证机制砂混凝土的质量，使用过程中要注意对机制砂的颗粒级配、细度模数、石粉含量、泥块含量、松散堆积密度、坚固性进行检测，加强机制砂的抽检频率，进一步保证机制砂的质量。

机制砂混凝土的需水表现

由于机制砂表面粗糙，虽然经过一定的冲洗，但还有一少部分石粉含量，即使在低等级混凝土的配合比中，与天然砂相比其用水量偏高。但在相同的材料的基础上，机制砂混凝土强度高于天然砂混土强度。机制砂配制混凝土每方增用水5～10kg，相应水胶比增加0.01～0.02。用机制砂与天然砂配制混凝土时，砂率宜比天然砂混凝土的砂率高1～2％。

影响机制砂混凝土的相关因素

机制砂的用水量影响：机制砂的用水量除了机制砂本身的成分有关，最重要与机制砂中石粉含量有关。
当石粉含量为0～4％时，对于机制砂用水量无明显增加，石粉含量4～6％时，用水量增加0～5kg，石粉含量6～10％时，用水量增加5～10kg，石粉含量10～15％时，用水量增加10～20kg。随着机制砂中石粉含量的偏高，其用水量也相应增加，导致混凝土的水胶比发生变化。

机制砂压碎值对强度的影响：对于相关不合格的石材生产的机制砂由于石材本身的强度偏低。导致机制砂的压碎值标过大，对混凝土强度会带来一定的不利影响。因此我们在对机制砂的检测中应严格按照标准要求检测。

机制砂对混凝土物理性能的影响

通过大量的试验证明，机制砂混凝土的抗折、抗压、弹性模量均接近或高于相同配合比(在相同的材料情况下)的天然砂混凝土，另外在试拌混凝土的过程中发现机制砂的掺入增加了用水量，机制砂混凝土比天然砂混凝土的初凝时间延长10～25min。对于符合石粉含量要求的机制砂掺入混凝土中，机制砂混凝土中水泥水化程度高于天然砂混凝土，密实性好，因此机制砂混凝土其徐变性能好于天然砂混凝土。由于其密实性好，因而机制砂混凝土的抗冻融能力也优于天然砂混凝土。

结束语

随着国家基本建设的不断深入和环境资源保护的日益加强，自然资源已不能满足工程的需求，机制砂的利用有效的解决天然砂紧缺的现状，通过对机制砂的特点和对拌合物的性能影响，作了简单的分析和试验，机制砂混凝土的配合比对混凝土的各种性能，如和易性、力学性能、弹性模量、耐久性和混凝土表面质量都有非常重要的影响，对机制砂混凝土的收缩徐变性能、抗冻性能以及抗渗性能等耐久性指标在今后的工作中应不断加强研究，以完善机制砂混凝土的各项指标，使其在工程中得以广泛的应用。