进入高速发展的现代社会，混凝土成为了主要的建筑结构材料。砂作为混凝土的主要原材料之一，包括有天然砂和机制砂两大类。受天然砂资源的可开采量限制，以河砂为主的天然砂资源已经无法满足日益增长的混凝土用量需求，尤其是我国西南地区更为严重。另外，因过量开采天然砂资源，对自然环境的造成的影响也越来越大，使用机制砂替代天然砂在国内已经成为混凝土行业可持续发展的趋势。机制砂已经在砂浆、混凝土、砌块中得到一定程度的应用，尤其在云南、贵州等本来天然砂资源就短缺的地区。

石灰岩建成灰岩，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩。贵州地区生产石灰岩，并因地质环境条件，形成大量有特色的喀斯特地貌。因此，在贵州地区生产的机制砂绝大部分采用石灰岩制备而成。贵州地区推广机制砂应用始于上世纪80年代，早期因无法解决混凝土工作性不良、强度不佳等难题而一度停滞。本世纪初以来，在积极研发、吸收新混凝土技术的基础上，机制砂混凝土推广引用得到快速发展，目前已经开发出系列石灰岩机制砂高性能混凝土，并在工程中广泛应用。

根据国标规定，机制砂是经除土处理，由机械破碎、筛分制砂，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，不包括软质岩、风化岩石的颗粒。

机制砂自身的主要特点是，目前基本为中粗砂，细度模数在2.6～3.6之间，颗粒级配稳定、可调，含有一定量的石粉，除150μm的筛余有所增加外，其余筛余均多呈三角体或方矩体，表面粗糙，棱角尖锐。由于全国各地机制砂的生产矿源不同、生产加工机制砂的设备和工艺不同，生产出的机制砂粒型和级配可能会有很大区别。如有些机制砂片状颗粒较多，有些机制砂的颗粒级配为两头大中间小，但只要能满足国标中对机制砂的全部技术指标，就可以在混凝土和砂浆中使用。河砂与机制砂的基本物理性能指标见下图。图中给出了河砂与机制砂的颗粒形貌。

由机制砂本身的特点所决定，与条件相同的天然砂相比，在配比设计、其他材料成型养护条件都相同的情况下，用机制砂配制混凝土的特点是：坍落度减小，混凝土28d标准强度提高；如保持坍落度不变，则需水量增加；但在不增加水泥的前提下水灰比变大后，一般情况下，混凝土实测强度并不降低。按天然砂的规律进行混凝土配比设计，机制砂的需水量大，和易性稍差，易产生泌水，特别是在水泥用量少的低强度等级混凝土中表现明显；而如果根据机制砂的特点进行混凝土配比设计，通过合理利用机制砂中的石粉、调整机制砂的砂率，完全可以配制出和易性很好的混凝土。普通混凝土配比设计规程的配比设计方法完全适用于机制砂。更适合配制混凝土的机制砂细度模数为2.6～3.0，级配为2区。机制砂在配制添加外加剂的混凝土时，对外加剂的反应比天然砂敏感。机制砂配制的高强度泵送混凝土在泵送过程中不易堵泵。正确使用机制砂的混凝土密实度大、抗渗、抗冻性能好，其他物理力学性能和长期耐久性均能达到设计使用要求。机制砂特别适于配制高强度等级混凝土、高性能混凝土和泵送混凝土。