骨料是混凝土的重要組成部分，一般占混凝土體積的80%，在混凝土中起到剛性骨架的作用，因此，骨料的品質對混凝土強度性能和耐久性有著重大影響。基于機制砂替代天然砂戰略，根據我國建設用砂發展現狀，本文重點分析了高品質骨料對混凝土性能的影響。
現代混凝土的定義和特征定義：
現代混凝土是在高效減水劑開發和利用基礎上，礦物摻和料得到廣泛應用的多組分混凝土。
1、以大流態為主體，拌合物流變性成為一個重要問題；2、膠凝材料由水泥和摻和料共同組成；3、強度等級范圍大大拓展；4、骨料品質的影響突顯，機制砂成為建筑砂主要品種；5、水膠比降低，低活性摻和料得以廣泛應用。
骨料對于混凝土的重要意義
混凝土中最穩定的組分是骨料。如果不能用足夠包裹骨料的最少量的漿體和最大量的骨料組成具有工程所需要的良好施工性能的拌和物，是不可能得到耐久的混凝土的。骨料的品質在很大程度上決定著混凝土配合比設計的路線。
法天師地 敬重萬物
我們不要幼稚地認為"人定勝天"，而更應該遵循"天人合一，自然為重"的原則。

山石河卵的存在歷史悠長，其耐久性不言而喻。我們在制備混凝土時盡可能使骨料比例增大，符合古人"天人合一、法天師地"的哲學思想。

老子說：天地不仁，以萬物為芻狗。告戒我們應該體恤、敬重世間萬物。

我們高質量加工機制砂石，能夠很好地服務于混凝土，實現節能減排，延長混凝土結構物壽命。就是做到物盡其用，"以萬物為芻狗"。
規模空前的基礎設施建設
我國建筑結構以鋼筋混凝土結構形式為主體，混凝土用量接近世界年產量的60%，砂石骨料消耗量巨大，生態、資源受到嚴重影響和挑戰。如果這樣沉重的代價不能換來好的技術效果和建筑物的長壽命，我們將貽害子孫。
砂石質量嚴重制約我國混凝土質量和新技術應用
砂石是混凝土質量控制的上游環節，我國砂石質量差，級配不合理、空隙率高，粒形不好，不僅影響混凝土拌合物和易性，對混凝土力學性能和耐久性都帶來不利影響。

砂石質量差造成的后果：拌合物流變性不良；漿體用量大，漿骨比高；影響力學性能或局部出現大缺陷；體積穩定性差。
提高砂石質量是水泥混凝土產業節能減排的必由之路
砂石質量好，就可以有效控制漿量，進而降低水泥用量，對于我國在今后一個時期內控制和減少水泥產量，實現節能減排的戰略目標意義重大。

現代混凝土更看重骨料哪些性質？強度、級配、粒形、空隙率……
骨料的作用與強度
更多情況下骨料的作用：抑制收縮，防止開裂而不是傳遞應力；對于干硬性混凝土、低塑性混凝土和高強泵送混凝土粗骨料要求高于混凝土強度，普通泵送混凝土一般骨料可不要求立方體抗壓強度指標。
高品質骨料的技術要求
什么樣的骨料才算是高品質呢？

傳統骨料品質的不足：顆粒形狀不好；級配不良甚至說沒有級配可言。

傳統骨料的問題：不考慮砂石的整形；不考慮機制砂的級配調整。

關于骨料顆粒形狀的問題：粗骨料針片狀的定義與指標過寬；機制砂沒有粒形要求。

對策：提出非常不規則骨料概念與指標要求；提出片狀顆粒的概念與指標要求。

英國BS812規定：碎石或卵石的針狀顆粒（即顆粒的長度大于該顆粒的平均粒徑1.8倍）和片狀顆粒（即顆粒的厚度小于該顆粒的平均粒徑0.6倍）。
高品質骨料的主要技術要求
粗骨料：
顆粒表面具有不滲透的結構特征，則不利于形成良好的粘結；骨料吸水率大則不利于抗凍性。建議粗骨料吸水率控制在1.5%以下。
細骨料：
砂表觀密度、松散堆積密度應符合如下規定：表觀密度不小于2500kg/m3；松散堆積密度不小于1450kg/m3；空隙率不大于43%。
關于堿活性骨料：
在強調產業可持續發展和資源合理利用的大背景下，認為堿活性骨料不可用的觀點不可取。經堿集料反應試驗后，試件應無裂縫、酥裂、膠體外溢等現象，在規定的試驗齡期膨脹率應小于0.10%(本款不作為合格與等級評價指標)。如果骨料具有堿活性，則要求配制混凝土時粉煤灰占膠凝材料比例不低于30%或礦渣粉占膠凝材料比例不低于40%，并相應采用較低的水膠比，含氣量不低于4.0%。
巖石：
1、嚴格選擇母巖，禁止用泥質砂巖或風化嚴重的其他山巖加工粗細骨料。
2、禁止用放射性指標超標的山巖加工骨料。
3、加工砂石時注意剝離山皮土。
結論與觀點
1、本課題使用的加工玄武巖、石灰石巖的粒形和級配明顯優于新疆破碎卵同材質骨料。制混凝土所需膠凝材料用量對比圖

2、在C50以上的較高等級混凝土中，玄武巖作為粗骨料對保證和提高混凝土早期強度（含28d）更有利。

3、卵石所制各種強度等級混凝土均明顯低于同等級碎石混凝土，說明碎石所配混凝土機械咬合力強，對混凝土早期強度（含28d）影響明顯。

4、通過對比同等級強度下不同粗骨料拌制混凝土所需的膠凝材料用量可以發現，破碎卵石和未破碎卵石作為粗骨料拌制中低強度等級混凝土所需的膠凝材料用量和用水量高于高品質玄武巖和石灰石巖作為粗骨料拌制的混凝土（見圖1）。這是由于卵石粒形不規則者較多，破碎后級配不良，空隙率高，需要更多的細集料及膠凝材料包裹。

5、通過對比十組不同強度等級混凝土的實際強度可以發現，無論是3d、7d還是28d強度，玄武巖和石灰石巖作為粗骨料拌制成型的混凝土試塊強度均大于破碎卵石和未破碎卵石作為粗骨料拌制成型的混凝土試塊（見圖2、圖3、圖4）。出現這種情況，除了由于機械咬合力對混凝土早期強度（含28天）重要影響外，還因為破碎后的卵石雖然機械咬合力較強，但由于級配、粒形的缺陷，直接或間接影響了混凝土強度。

6、觀察十組不同強度等級混凝土的砂率可以發現，破碎卵石和未破碎卵石作為粗骨料拌制混凝土時的砂率要大于玄武巖和石灰石巖作為粗骨料時拌制的混凝土。這也從工作性的角度證明了破碎卵石和未破碎卵石在拌制混凝土時或由于空隙率較大，或由于粒形不好，需要較多膠凝材料來填充空隙或包裹粗骨料。

綜上所述，利用玄武巖與尾礦石灰石巖加工的高品質混凝土粗骨料配制的C15-C60混凝土，其膠凝材料用量少，和易性良好，28天強度高，與目前新疆混凝土生產常用的卵石與破碎卵石相比較技術優勢明顯，且經濟性較好，具有良好的發展前景。
混凝土產業應該遵循優質優價的市場規則，鼓勵骨料加工業采用高品質骨料技術標準進行生產。粗骨料利用單粒級在攪拌站分別存貯計量，控制非常不規則骨料含量；細骨料嚴格執行級配技術要求，并在級配合格基礎上控制細度模數。機制砂提出片狀顆粒概念、檢測方法以及技術指標。
其實骨料還有許多值得我們深入研究的問題，僅提以下幾點供大家思考：
骨料對大流態混凝土強度的貢獻是靠傳遞應力的骨架作用，還是靠對界面的影響？
骨料的飽和面干狀態的界定，現在標準的方法是否合理？
關于粗細骨料吸水率的控制指標是否合理？
混凝土的魅力就在于他有太多的問題需要我們去思考、研究和實踐。外國人說中國人是最能模仿別人的民族，說："you are always follow us"。混凝土行業應該鼓勵更多學者、企業家、工程技術人人員勇于質疑、勤于思考、大膽實踐。中國是現代混凝土最大的舞臺，中國人理所當然是主角，是引領者。
在此，我想提醒大家不要輕視高品質骨料生產的技術和工藝難度，不要忘記我國目前可以稱得上高品質的骨料加工線不夸張的說屈指可數。同時鼓勵混凝土行業領袖型企業和水泥混凝土大型集團把建設或合作建設高品質骨料加工基地作為重要戰略目標，示范和引領砂石行業，促進混凝土行業水平整體提升。
規范與變通
對比東西方文化差異，我們太愛變通的習慣導致了建筑業太多的不規范行為。其實我們祖先就說過："做事要入世，為人要出世"，也就是認真做事，一絲不茍；大度為人不必太在意。我們需要質疑與創新；我們必須統一認識；我們遵循整體論。中國混凝土的路在我們腳下。