近年来，随着我国经济的快速发展，建设规模的日益扩大，很多地区天然砂资源紧缺，河砂资源面临枯竭的困境，、工信部、地方砂石资源管理处等政府主管部门以及上下游行业协会，大力宣传机制砂石骨料的重要性，积极推广机制砂石应用。粗细骨料砂石的总体积约占混凝土总体积的70%～80%。按照每方混凝土中平均 0.3 吨水泥来估算，中国年产混凝土就是64 亿m3，不难计算年耗用砂石骨料就是约 48亿m3，按照质量计算就是每年需要消耗砂石 130 亿吨，其中砂大约是60 亿吨左右，碎石 70 亿吨左右。混凝土用砂石加上砂浆用砂，全国砂石行业骨料年产值大约在4000 亿～6000 亿之间。根据我国中长期经济发展规划中的城市基础设施建设、中西部地区的铁路建设和城镇化建设，预计 20 年内，水泥混凝土的高使用量还将持续，巨大的市场需求，使国内天然砂资源逐年减少，市场供应不足，价格飞涨，机制砂行业已迎来飞速发展期。目前，机制砂在河南、山东、重庆、四川、贵州及福建等部分地区已经得到较广泛的应用。

1 天然砂特点

根据 GB/T 14684－2011《建筑用砂》国家标准，天然砂是自然生成的，经过人工开采和筛分的粒径小于4.75mm 的岩石颗粒，包括湖砂，河砂（江砂），山砂，淡化后的海砂，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。在天然砂中，粒径小于 75μm 的颗粒含量叫含泥量。天然砂是经过长期的水流冲涮滚磨后所形成的球形或类似球形的颗粒。天然砂的细度模数Mx 一般在 2.0～2.6 之间，目前，最主要的是含泥量的控制。随着天然中粗砂资源的逐渐稀少，经过淡化后的海砂和天然细砂用量将会越来越多。目前市售的天然细砂的细度模数Mx 一般在 1.9 以下。

2 机制砂的特点与缺点

根据 GB/T 14684－2011《建筑用砂》国家标准，机制砂是经除土处理，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、风化岩石的颗粒。比较常见的用来做机制砂的石料有：河卵石、花岗岩、玄武岩、石英石、铁矿石、辉绿岩、鹅卵石、煤矸石等。在机制砂中，粒径小于75μm 的颗粒含量叫石粉含量。颗粒外形粗糙，为多棱，部分颗粒尖锐多棱角，细度模数偏高，Mx一般在 2.6～3.5 之间，含有石粉和部分粘土，目前国内大部分机制砂进商品混凝土站时也不满足GB/T 14684－2011《建设用砂》国家标准规定的颗粒级配要求，具体表现为 160～630μm 之间的颗粒数量不足或者级配不符合国标要求。

目前机制砂的缺点

（1）机制砂的颗粒粒型一定要经过整形，提高颗粒球形度；

（2）降低机制砂中的含泥量。

（3）机制砂颗粒偏粗，颗粒级配不能满足泵送大流动混凝土的技术要求，采取的土办法就是混合搭配，机制砂和天然砂（主要是细砂）搭配使用。

3 需要给机制砂“整形”提高其球形度刻不容缓

机制砂的颗粒形状对其紧密堆积存在重要影响，实际在混凝土工程应用中人们更加期望其获得类似球形的颗粒，这样它们不仅有利于紧密堆积，更有利于混凝土工作性能的发挥，特别是对混凝土的初始流动能力和经时坍落度损失速率的影响方面，类似球形颗粒的粗细骨料更可以发挥浆体和骨料的联动滚动效应。很久以来，人们都使用天然砂来拌制生产混凝土，对砂石骨料的颗粒级配、粒型、表面特征、针片状颗粒含量、空隙率等没有引起足够的重视，然而随着天然砂资源的枯竭，人工机制砂面世进入混凝土生产市场，起初也带来了很多问题，主要原因就是机制砂的颗粒球形度差，颗粒外形粗糙，为多棱，部分颗粒尖锐多棱角，细度模数偏高，级配不合理，含泥量高。

同样，针对粗骨料的碎石，减少针片状颗粒含量，减少不规则的多棱体含量，提高碎石颗粒的球形度也具有重要意义，它对提高混凝土的流动性和流动性保持能力有利；对比碎石针片状、不规则多棱体含量高的混凝土，人们可以适当降低砂率，减少单方混凝土用水量，降低了混凝土成本；碎石颗粒的球形度增加，有利于工地现场振捣施工，碎石颗粒在混凝土中分布均匀，可以减少混凝土的收缩裂缝。

4 专利技术：循环冲击粉碎机

循环冲击粉碎机，其利用高速气流裹挟的料流与回料循环机械加速的料流形成粉碎作业，料流与料流之间形成的冲击粉碎，使料球形化率成倍增加，微粉颗粒在风力的裹挟下排出腔体。其特点是，气流在腔体内形成开路系统，料流在腔体内形成多次循环粉碎，且连续作业，可以更好地缩短生产线，提高成球率。

原苏州非金属矿山设计院副总工程师、教授级高工、中国非金属矿选矿及深加工专家沈君麟带领的团队，在柯立微科技完成了测试工作，制备的粉体并经国家权威机构检测。

结论：显微镜下观察结果显示，物料颗粒大小分别较为均匀，单体颗粒形貌完整，以近似球体椭球体和立方柱体居多，颗粒边缘轮廓线较为平缓，周边少见毛刺和尖角。