目前，各国标准对机制砂中石粉含量更高限值存在较大差异，详见表 1-1。我国国家标准 GB/T14684-2001 规定，机制砂的类别按技术要求分为 I 类、II 类、III 类。I 类宜用于强度等级大于 C60 的混凝土，II 类宜用于强度等级 C30~C60 及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土，III 类宜用于强度等级小于 C30 的混凝土。机制砂的石粉含量根据混凝土强度等级分别定为 3%、5%和 7％，比天然砂含泥量相对放宽 2％。同时，为防止机制砂在开采、加工过程中因各种因素掺入过量的泥土而对混凝土产生负作用，机制砂出厂和施工现场复试必须进行亚甲蓝试验确定 MB 值，以判定机制砂中颗粒小于 75μm颗粒含量主要是泥土还是与被加工母岩化学成分相同的石粉，并应符合表 1-2 的规定。

我国国家标准虽将机制砂列为建筑用砂，但为了控制含泥量，对石粉含量作出了严格限制。然而机制砂在生产过程中会不可避免地产生石粉，其含量一般高达 10%-20%，必须在机制砂的生产工艺流程中增加水洗或者风选，以除去机制砂中多余的石粉，达到规定的石粉含量要求，这不但增加了生产成本，而且在水洗或风选过程中，小粒径（0.15、0.30 mm 甚至 0.60mm）砂颗粒被冲走，机制砂级配被破坏；再者，水洗和风选会造成水资源、电资源的浪费，水洗石粉的排放会造成环境污染，破坏了当地自然环境。

国标对人工砂石粉含量的限制较为严格，并且十分古板。国内外对人工砂中石粉的极限含量进行了大量的研究，许多试验结果表明，高石粉机制砂也可以配制出性能很好的各强度等级混凝土，但这些研究大都是针对强度等级较低的混凝土。目前，对于强度等级较高的机制砂混凝土的研究则较少，而且大都采用石粉含量较低的（一般在 5%以下）水洗机制砂，进行研究，更终发现低石粉含量对混凝土性能的影响并不明显，事实上高石粉含量(一般为 15%)也会改善混凝土的各项性能。随着混凝土科技的发展，以及人们对高质量的追求，高强混凝土的应用将越来越广泛。因此，对中高强混凝土中石粉含量合理控制范围进行研究将十分必要。

河南省属于较早开发应用机制砂的地区，并较早制定了地方标准，在机制砂的推广应用方面也取得了一定的成绩。焦作市是天然砂贫乏而机制砂料资源丰富的地区，课题组前期对机制砂粉煤灰混凝土的配合比、混凝土力学性能、与钢筋的粘结性能、抗渗性及其在建筑结构、桥梁工程中应用进行了较为系统地研究，但限于当时对石粉含量认识不足，仅通过掺加粉煤灰技术手段回避了机制砂石粉含量问题，造成了工程建设单位、施工单位和机制砂生产厂家的困扰，有些工程仅因这一问题，不得不退回到采用天然砂混凝土。

由此可见，我国国家标准对石粉含量规定的限值过于严格，极大的制约了机制砂生产工艺的创新和广泛应用。因此很有必要结合当地原材料利用改进制砂工艺后不经过任何水洗或风选工艺而直接成为成品砂的原状机制砂进行研究。原状机制砂具有巨大的优势：一方面，机制砂的应用节省了宝贵的天然砂资源，其生产成本低于天然砂，可以取得直接经济效益；另一方面，原状机制砂的应用可减少对农田和河道天然砂的开采，有效保护农田河床和水工建筑物的安全，减低了对河流的污染，再者，通过采用生产工艺革新后的原状机制砂，避免了石粉水洗和风选的排放，节约了水电资源同时，保护了自然环境，到达了真正的节能减排，具有显著的社会效益。对社会可持续发展贡献巨大。

本文通过开展生态环保性原状机制砂混凝土各项性能实验研究，总结分析实验结果形成理论，并通过规律探寻确定机制砂石粉含量限值合理控制范围的方法，为后续工程实践应用提供参考具有显著的技术经济效益和社会效益。