机制骨料已经成为建设工程用骨料的主要来源。我国母岩种类繁多,特性各不相同,经不同生产工艺破碎、筛分及整形生产出的机制砂石骨料其品质也必然不同。为明确典型岩性骨料的基本属性和机制砂的优化与合理级配,明确机制砂石粉与泥粉(蒙脱土)的区别,本课题进行了系统研究,旨在丰富我国机制骨料的科学与技术体系。主要研究内容和结果如下:(1)岩性研究表明,石灰岩是最适合制备砂石骨料的岩种,石灰岩骨料物理、化学属性好,可破碎性好,磨蚀性最低易于加工,吸附性低,需水行为好;硅质岩一般为硬质岩,玄武岩和辉绿岩可破碎性较差,尤其玄武岩骨料磨蚀性最大,压碎指标最低,花岗岩次之。整体上看硅质岩石加工破碎能耗和对金属件磨耗比较高;一定掺量下的不同岩性的石粉和机制砂主要影响水泥基材料的流动性而非强度,并非硅质骨料对于流动性影响都不佳,玄武岩骨料除加工成本高以外其他属性较好。(2)扫描电镜结果石粉也具有棱角性;机制砂中1.18mm~0.6mm和0.6mm~0.3mm这两个粒级中仍存在粒形问题;0.3 mm~0.15 mm这一粒级机制砂粒形较好;各岩性粗骨料抗冻融性能均良好;不同岩性粗骨料饱水系数大致在在0.6~0.7范围内。(3)T/CBMF38-2018,T/CAATB001-2018《高性能混凝土用骨料》中对机制砂级配区的划分是较为合理的。我们研究了石灰岩机制砂级配对C30混凝土的影响发现其他粒径在满足此规范级配分级筛余的前提下,0.15mm、0.3mm、0.6mm这三个粒径分计筛余总量宜保持在55%以上,0.15mm这一粒径范围可放宽至0-30%。0.3mm这一粒级不宜超过标准范围且其对混凝土保水性作用明显;0.6mm这一粒径分计筛余不宜低于标准下限,低于10%时效果不好,0.6mm粒径分计筛余如果超过标准大于40%,在其他粒级不超标时,需要保证2.36mm以下粒径总量与2.36mm以上粒径总量之比大于3;1.18mm粒径对混凝土粘聚性有一定作用,但不显著,不宜超过上限;对于C50混凝土,机制砂过粗或过细都会导致混凝土拌合物状态不佳,此规范Ⅰ级的范围比较合适。总体上看0.3、0.6mm这两个粒径的颗粒含量不宜低于标准下限。(4)蒙脱土与高吸附性机制砂石粉有很大不同,机制砂生产必须严格限制含泥粉的混入。泥的颗粒细度高、吸附强且需水量比大,将大幅降低水泥基材料的流动性和强度,对混凝土耐久性极为不利,严重威胁工程质量,不具备应用条件。但含有大量石灰石粉和一定量的高吸附性石粉的机制砂具有一定的应用条件,外加剂用量虽有增大,和易性、强度均可以满足中低强度混凝土等级要求。