通常用40%的天然细砂与60%的机制砂混合作为细骨料使用，可以取得良好的效果。由于机制砂一般采用硬质岩石破碎，机制砂比天然砂的抗压强度更高。所以机制砂混凝土与天然砂混凝土相比，各项力学性能指标不低，甚至更高。当然，混凝土的强度、弹性模量等力学性能指标除了和砂的强度有关外，还与其他因素有关，如机制砂中的石粉含量和混凝土配合比中的砂率等。机制砂混凝土的实验表明，石粉含量对混凝土的强度的影响很大，石粉含量越高，混凝土的强度随之降低。机制砂砂率在小于40%时，拌和物过于黏稠，砂率增大后，工作性能得到改善，砂率在42%～46%时，强度趋于稳定。砂率超过50% ，不但强度有所下降，而且静力弹性模量显著降低。

　　机制砂混凝土的耐久性能

　　混凝土的耐久性能是指混凝土在长期使用过程中，具有抵抗冻融循环等气候条件、酸碱等物理化学侵蚀作用、受光热作用、流水冲蚀作用的能力。混凝土越密实，抗渗抗冻性越好。由于混凝土的抗渗性主要与其孔隙有关。研究者认为机制砂中的石粉只是一种有效的填料，虽然不具有活性，但提高了混凝土的密实性，增强了水泥石与骨料界面黏结；而有人则认为石粉能加速C3S的水化，并与C3A、C4AF反应生成结晶水化物，并能改善水泥石的孔隙结构，因此抗渗性能得到提高。对于机制砂混凝土的抗冻融耐久性还缺乏系统的研究。综合已有的研究结果，可以发现机制砂在一定程度上改善了混凝土的工作性能，具有一定的微集料填充效果，从而改善了混凝土的孔隙结构，增加了混凝土的密实度。试验结果表明，混合砂与天然中砂配制的混凝土一样，具有优越的抗渗性能。同时试验还表明，机制砂和天然细砂混合配制出的混凝土在抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀及抗碳化性能方面都优于中砂混凝土，机制砂和天然细砂混合配制出的混凝土抗渗性劣于中砂混凝土。

　　机制砂混凝土

　　在工程实践中的应用

　　在已有的工程实践中，机制砂配制出了从C10 ～C55的普通混凝土和泵送混凝土，我国的三峡工程和黄河小浪底等水利工程都采用了机制砂混凝土。在桥梁工程中，湖南怀新高速公路的有平溪河桥、苦麻寨桥、坳背村高架桥均使用了机制砂配制混凝土，混凝土等级有C25普通混凝土， C25水下混凝土， C30普通混凝土， C40普通混凝土。在重庆嘉陵江黄花园大桥建设中，通过对机制砂与渠河砂复合取代简阳砂配制黄花园大桥主桥箱梁C50混凝土，各项工作性能指标和力学性能指标均符合规范要求，工程应用效果良好。在铁路桥梁中，株六线南山河特大桥C55高性能混凝土成功应用机制砂配制。

　　云南省的玉蒙铁路第五标段，在混凝土结构物中就全部使用了机制砂。在施工之初，由于对机制砂的应用在理论上没有依据可循，从而与自然砂等同使用，造成混凝土质量下滑，特别是表面质量不能满足要求。

　　随着施工的进展和试验室工作的加强，混凝土质量有所提高。现在该标段的特大桥、大桥、涵洞、隧道工程等混凝土外观和抗压强度都能满足工程的质量要求。特别在工程造价方面，由于自然砂的当地价格是机制砂的3倍多，所以采用机制砂。

　　机制砂混凝土应用

　　需进一步研究的问题

　　机制砂在我国混凝土结构工程实践中的应用还处于起步阶段，为了推广机制砂在混凝土特别是桥梁工程中高性能混凝土中的应用，还应开展深入、广泛的研究。研究重点应包含以下几个方面。

　　关于机制砂颗粒形状、颗粒级配的研究

　　机制砂的颗粒形状、颗粒级配影响混凝土的和易性、强度、抗干缩性及耐磨等性能。尤其是粒径小于0.075mm的石粉的合理含量需要认真研究。不同粒形的机制砂对混凝土的和易性影响较大，片状颗粒拌制的混凝土和易性较差，最理想的粒形是近似于立方体颗粒。机制砂中含有适量的石粉，不仅可提高混凝土的强度，还可改善混凝土的和易性，机制砂中的石粉控制在7%以内比较合适，但关于石粉的作用机理和合理含量仍有不同的意见。根据本公司应用机制砂的情况来看，严格控制石粉含量是比较困难的，这为在工程中充分利用机制砂提出了挑战。

　　关于高效、优质制砂设备和制砂工艺的研究

　　凡是能经济有效地加工出小于5mm的合格粒度级配的机械加工设备都可以作为制砂机械。目前，磨碎机械、圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机、笼型破碎机、辊式破碎机和立轴冲击式破碎机都可用于制砂。

　　中小企业使用颚式破碎机较多，生产工艺极为简单，产品质量参差不齐。混凝土用机制砂对砂的颗粒形状及级配有很高的要求。有的设备生产的砂粒片状居多，有的存在过粉碎现象。为了生产出符合要求的优质机制砂，需要从设备选择、工艺流程、质量控制等方面进行综合研究。

　　随着我国基本建设的不断深入和环境保护的日益加强，自然砂的利用在很多方面都有了限制。面对建筑业需要砂量的增加，自然资源已不能满足工程的需求，所以必须要在机制砂的利用上下工夫。如果机制砂使用取得成功，今后的施工组织将可能发生转变，如在围岩较好的隧道中施工，混凝土所需的碎石和机制砂就可以在掘进过程中得以解决。

　　关于机制砂混凝土配合比的研究

　　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、耐久性能和混凝土表面质量都有非常重要的影响。应深入开展满足各种强度等级、各类工作性能要求的机制砂混凝土的综合试验研究。通过在玉蒙铁路工程中利用机制砂，发现还应重点研究石粉含量、砂率、水灰比对混凝土各种性能的影响。

　　关于机制砂混凝土搅拌设备的研究

　　在玉蒙铁路工程中，利用机制砂搅拌混凝土，搅拌设备也是影响混凝土质量的一个重要因素。机制砂混凝土的搅拌不宜采用小型搅拌设备。在施工之初，机制砂混凝土的搅拌采用与自然砂混凝土搅拌同样的方法，结果不能满足工程的质量要求。特别是少量混凝土的搅拌，决不能使用非强制性混凝土搅拌设备，否则混凝土的外观质量难以保证。机制砂混凝土只有采用大型搅拌站或强制搅拌设备来搅拌，才能保证工程质量。

　　机制砂混凝土的应用须加强工程试验

　　机制砂混凝土的使用应按要求合理设立工程试验室，以加强对混凝土的配比、和易性、泌水性、抗冻、抗渗、抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗弯强度、弹性模量、疲劳强度、收缩徐变、耐久性能等指标的及时监控，从而保证混凝土的质量。

　　结 语

　　目前，机制砂混凝土在施工实践中应用较少，对这种混凝土的长期性能还缺乏深入的研究。这些性能主要包括收缩徐变性能、抗冻性能以及抗渗性能等耐久性指标。在今后的工程施工中应不断加强研究，以完善机制砂混凝土的各种指标，使其在工程中得以广泛的应用。