機(jī)制砂是由巖石爆破破碎或采用河道礫石，經(jīng)機(jī)械破碎、篩分制成的粒徑小于5 mm的顆粒。機(jī)制砂富有棱角，同樣細(xì)度模數(shù)下的顆粒級(jí)配劣于天然砂，用于配制混凝土將在配合比、施工性能、力學(xué)和耐久性能等方面產(chǎn)生不同于天然砂混凝土的特點(diǎn)。由于對(duì)機(jī)制砂中的石粉對(duì)混凝土性能的影響缺乏系統(tǒng)研究而未形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，現(xiàn)行建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)雖將機(jī)制砂列為建筑用砂，但出于控制含泥量的考慮而對(duì)石粉含量也進(jìn)行了嚴(yán)格限制，極大地制約了機(jī)制砂生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新 。為了能夠達(dá)到規(guī)定的石粉含量要求，機(jī)制砂生產(chǎn)均增加了水洗工藝，不僅增加生產(chǎn)成本、造成水資源浪費(fèi)，而且水洗石粉排放造成了河道水質(zhì)或風(fēng)沙氣候等環(huán)境污染，不利于生產(chǎn)地域的環(huán)境保護(hù)。

基于對(duì)石粉含量能否放松的問題，已取得了一些很有工程應(yīng)用價(jià)值的研究成果 。但對(duì)石粉含量的研究缺乏系統(tǒng)性與可比性，具體表現(xiàn)為：對(duì)石粉的顆粒范圍劃分不同；將石粉含量與機(jī)制砂生產(chǎn)工藝割裂開來，試驗(yàn)采用機(jī)制砂的高、低石粉含量通過外摻磨細(xì)石粉的方法實(shí)現(xiàn)，研究缺乏生產(chǎn)技術(shù)支撐；機(jī)制砂混凝土性能研究內(nèi)容不全面，各種測(cè)試指標(biāo)基于不同的機(jī)制砂原材料。

本文選用巖石破碎未經(jīng)沖洗的原狀機(jī)制砂，通過研究石粉含量對(duì)強(qiáng)度等級(jí)C45機(jī)制砂混凝土性能的影響，提出具有工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的機(jī)制砂石粉含量限值范圍，對(duì)合理利用機(jī)制砂中的石粉，促進(jìn)混凝土技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

混凝土拌和物坍落度筒提起后的坍落情況表明，所有拌和物均具有良好的粘聚性和保水性，結(jié)合表5可見，由于機(jī)制砂顆粒表面粗糙、富有棱角而自身滾動(dòng)能力差，具有較大的比表面積而需要消耗較多的漿體予以包裹才能達(dá)到與天然砂同樣的流動(dòng)性，加之石粉含量增加后加大了水泥石粉漿體的稠度，使得機(jī)制砂混凝土拌和物的流動(dòng)性減小，坍落度沒有達(dá)到按天然砂混凝土配合比設(shè)計(jì)預(yù)期的55—70 mm。但是，從試塊易于振動(dòng)成型且成型后的試塊在脫模后沒有發(fā)生異常情況判斷，坍落度值不再能夠準(zhǔn)確的表征原狀機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土的流動(dòng)性。

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度及軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的比值隨石粉含量的變化見圖1。石粉含量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響較小，所有石粉含量的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度滿足配制強(qiáng)度69．9 MPa的要求，軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的比值在0．74—0．86間變化，該比值范圍與以往機(jī)制砂粉煤灰混凝土的研究結(jié)果基本一致。

石粉含量在16％ 以內(nèi)時(shí)，配制混凝土標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到5．9～8．9 MPa，混凝土基本力學(xué)性能滿足現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的量值要求。

將機(jī)制砂生產(chǎn)工藝的除泥階段前提至石料破碎前，可達(dá)到有效控制成品砂中含泥量并充分合理利用石粉的效果。在原狀機(jī)制砂亞甲藍(lán)值符合建筑用砂規(guī)范要求條件下，石粉含量由5％放寬到16％是可行的，即可保證混凝土拌和物的工作性能，又可滿足現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)混凝土基本力學(xué)性能的要求。