机制砂是由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩的颗粒，用专门的制砂机生产，多数呈灰白色或黑色，一般含有10-15%左右的石粉(粒径小于75um的岩石颗粒)，级配中大于2.36mm和小于0.15mm的颗粒偏多，细度模数普遍在3.0-3.7内，粒形多呈三角体或方矩体，表面粗糙。

关于机制砂的研究工作，国外时间较早，美、英、日等工业发达国家使用人工砂已有几十年的历史，将人工砂纳入其国家标准的时间至少30年以上。如20世纪80年代日本的天然集料与人工集料的比例，大约为0.9:1，至20世纪90年代则降为0.5:1。

国内对机制砂混凝土的研究应用起于上世纪60年代，由于一些建设工程的环境条件所限，我国水电、建筑部门就开始用当地石材进行机制砂的生产工艺、技术性能、应用于混凝土和砂浆的研究，并开始在工程上使用。从70年代起，贵州省已在建筑上大规模使用机制山砂，并制定了地方标准。以后，云南、河南也相继出台了人工砂地方标准或使用规程。由于机制砂颗粒形状粗糙尖锐、多棱角，并且机制砂颗粒内部微裂纹多、空隙率大、比表面积大，加上石粉含量高等特点，造成机制砂混凝土与天然河砂混凝土相比有较大的差异。

在工作性方面，机制砂与天然河砂相比，由于颗粒表面粗糙、多棱角，且有一定数量的石粉，一般认为机制砂混凝土坍落度较小，且石灰石质石粉可很好地改善混凝土的泌水性和粘聚性，使得混凝土易于成型振捣。

在力学性能方面，强度是混凝土作为工程设计和质量控制的重要依据，是更受混凝土工作者关心的一个问题。

在同等条件下，用机制砂配制的混凝土比天然砂配制出的混凝土强度略高，在低强混凝土中表现更突出。有研究认为：由石灰石破碎而成的机制砂，其成分是碳酸钙，处于高浓度氢氧化钙中，其表面会发生微弱化学反应，天然砂成分中二氧化硅含量高，不能发生类似反应；且机制砂质地坚硬，有新鲜界面，表面能高；机制砂表面粗糙、棱角多，有助于提高界面的粘结。

混凝土的变形如同强度一样，也是混凝土的一项重要的力学性能。混凝土工程在承受荷载后或在使用环境中，会产生复杂的变形，也往往会引起混凝土的开裂以至破坏。它包括弹性变形（弹性模量）、收缩变形。

混凝土的干缩性能直接影响混凝土的裂缝，进而影响混凝土的耐久性。与常规细骨料(石粉含量3%)相比，石粉含量(此文指粒径小于0.16mm的细粉)为16%和12%的混凝土干缩率分别增大12.8%和4.8%，即石粉含量在12%以下时，干缩率增大缓慢，石粉含量大于12%时，干缩率迅速增大，并认为主要是由于小于0.075mm的石粉颗粒在混凝土拌和物中起到增加水泥浆含量的作用。

在耐久性方面，在配制C40混凝土时，提出采用50%的石屑替代50%河砂以提高混凝土的抗冻性，并得到较好的结果，其中采用石屑替代的经200次冻融循环后比未替代的强度少损失9.96，并认为主要是石粉在一定程度上改善了混凝土的毛细孔结构，提高了混凝土的抗冻融性。

由于在配制中低强度机制砂时很少掺用外掺材料和外加剂，故早期的机制砂混凝土研究多集中在石粉对中低强度机制砂混凝土工作性、力学性能、耐久性等性能等方面。

随着混凝土工程与技术的发展，机制砂混凝土也逐步朝着高性能的方向展，并且取得了一定的成果。在机制砂中低强度混凝土中，由于其没有掺加外掺材料，因而对机制砂混凝土的研究主要集中在石粉对混凝土性能的影响上。但对于高性能机制砂混凝土，由于配制时组份更加复杂，在普通混凝土的基础上添加了外掺材料和外加剂等，而且其各组份对高性能机制砂混凝土在干缩、弹性模量、抗冻、徐变、收缩等性能等方面的影响规律均未见有详细系统的研究。