砂石骨料是當前混凝土材料研究中的薄弱環節，毋容置疑，但砂石骨料的研究是滯後於混凝土研究的。一直以來沒有能夠建立砂石特性和混凝土性質之間的定量關係，更談不上「定量化、數值化」，造成骨料的研究一直停留在含糊的定性水平。砂石骨料在混凝土中不僅僅是起到骨架作用，其自身的的材質、強度、吸水率、以及不同的形成條件（表面特徵）和不同的生產工藝（空隙率、顆粒形狀等）都對混凝土膠凝材料用量、外加劑用量以及拌合後的工作性能、力學性能和耐久性產生較大影響。長期以來混凝土企業管理人員長期形成的「重膠凝材料，輕砂石」觀念認為水泥等膠凝材料是影響混凝土質量的根本，控制住膠凝材料質量就能控制住混凝土質量。
混凝土中常用細骨料為砂，按來源可以分為天然砂和機制砂。
（1）細度某數與顆粒級配
砂子按其細度模數分為粗砂（3.1～3.7）、中砂（2.3～3.0）、細砂（1.6～2.2）。砂的細度模數與砂的顆粒級配有聯繫又有區別，一般來說砂的顆粒級配決定細度模數，砂的細度模數反映顆粒級配的狀態。同一細度模數的砂可以有多種級配，砂的細度模數相同不代表砂的級配相同見表1。
表1 砂的細度模數均為3.0的中砂，級配不同
砂的級配是與細度模數完全不同的兩個不同的概念。砂的顆粒級配用級配區表示，以級配區或級配曲線判定砂級配的合格性。砂級配對混凝土的工作性能具有顯著影響，粒徑≥1.18mm的顆粒主要影響混凝土的泌水性，粒徑<1.18mm的顆粒主要影響混凝土的保水性和黏聚性，為保證混凝土良好的工作性能，兩者的含量比例保持在1:2左右，且4.75mm、2.36mm和1.18mm三個篩檔累計篩餘百分率按2:3:1進行控制。0.3mm以下顆粒含量的大小對混凝土的工作性、抹面和泌水也很重要。
對於中低強度等級混凝土，0.3mm以下顆粒含量至少應達到15％，含量20%時混凝土工作性較好；而對於高性能混凝土，由於膠凝材料用量大，混凝土中膠凝材料能保證其粘度，砂的顆粒在0.6mm篩的累計篩餘大於70％，0.3mm篩的累計篩餘為85％～95％。如，C30混凝土適合的級配區為Ⅱ區上限偏下區域，且0.15～0.6mm顆粒分計篩餘合適範圍為35%～50%，1.18～4.75mm分計篩餘合適範圍為10%～30%；C50混凝土適合的級配區為中值和下限之間偏上區域，且0.15～0.6mm顆粒分計篩餘合適範圍為30%～40%之間，1.18～4.75mm顆粒分計篩餘合適範圍為30%～50%。
（2）含泥量
砂中含有大量的層狀吸水泥土礦物成分，會吸收大量的拌合水，使拌合物中自由水減少，混凝土流動性變差。聚羧酸減水劑對含泥量非常敏感，當混凝土中的含泥量小於3%以下時，含泥量對減水劑的影響較小，含泥量大於3%，隨著含泥量的增加，減水劑的效果迅速降低。一般來說，含泥量＜3%時，隨著含泥量增加坍落度減低，但對混凝土的工作性影響較小；當含泥量大於3%時，隨著含泥量的增加，混凝土拌合物的初始坍落度降低，混凝土的坍落度經時損失加快。
在混凝土硬化過程中，一方面泥的存在會阻礙水泥石與骨料之間的粘結，容易形成結構的薄弱區，使得混凝土的強度下降。另一方面，較細的泥顆粒，比表面積大，而且不會水化，混凝土攪拌後吸收了大量的自由水，隨著混凝土的水化或這些自由水蒸發後，在有泥存在的區域形成嚴重的薄弱區。當含泥量≤3%的情況下，混凝土強度受到的影響較小，同強度混凝土抗壓強度無論是3d、7d還是28d齡期的強度都隨砂中含泥量的增加明顯地降低。當＞3時，含泥量每增加1%，混凝土28d強度降低3%左右。
（3）含水率
含水率時攪拌站生產過程中質量控制最重要的指標之一，砂含水率的波動對混凝土拌合物狀態影響比較大。砂含水率波動1%，混凝土拌合物生產用水量變化8kg/m3左右，拌合物坍落度變化20～40mm。生產時，應時刻對砂含水率進行監視，將用水量控制到一定範圍內，保持混凝土工作性的穩定。
（4）含石率
含石率是指細骨料中粒徑超過4.75mm的顆粒含量，其含量的大小對混凝土拌合物和易性具有重要影響，也是調整砂率的主要原因之一。目前，砂中含石率問題越來越突出，生產時應予以重視。
（5）泵送混凝土為什麼優先選用中砂
因為中砂的級配合理，0.3mm以下的顆粒含量能達到15%左右，此部分顆粒在混凝土的砂漿中於泵管內緊貼管壁，摩擦阻力很小，有利於泵送。粗砂摩擦阻力大，不利於泵送。細砂的表面積大，在同等強度下多使用水泥，開裂的機率高。
（6）好砂子的質量有幾項要求
有以下幾項：
1.粒級分布符合中砂要求；
2.粒徑為中砂，大於10mm的顆粒含量較少，最多不超過10%；
3.無泥蛋，大泥塊，含泥量不超過3%；
4.無樹根，草根，爛泥，塑膠袋等雜物。
（7）機制砂混凝土與天然砂混凝土
1.機制砂與天然砂工作性對比
機制砂與天然砂相比，由於有一定數量的石粉，使得機制砂混凝土的和易性得到改善，可在一定程度上改善混凝土保水性、泌水性、粘聚性，使得混凝土易於成型振搗。這些作用在低標號混凝土中特別明顯，尤其是在實行水泥新標準之後，水泥強度普遍提高。配製混凝土時很難解決強度富裕過大與工作性之間的矛盾，機制砂中的石粉很好地解決了這個矛盾，即在低水泥用量情況下，配製出工作性符合要求的混凝土。
但在高標號混凝土中，對機制砂中的石粉均進行了嚴格的限制，因為在高標號混凝土中水灰比較小，石粉的存在嚴重影響了混凝土的工作性，一般機制砂砂中石粉含量限制在7％以下。
2.混凝土強度比較
在同等條件下，用機制砂配製的混凝土比天然砂配製出的混凝土強度略高。由石灰石破碎而成的機制砂，其成分是碳酸鈣，處於高濃度氫氧化鈣中，其表面會發生微弱化學反應，天然砂成分中二氧化矽含量高，不能發生類似反應；且機制砂質地堅硬，有新鮮界面，表面能高；機制砂表面粗糙、稜角多，有助於提高界面的粘結。機制砂提高混凝土的強度是由於石粉填充了混凝土中的孔隙，且0.08mm以下的石粉可以與水泥熟料生成水化碳鋁酸鈣。機制砂增強混凝土的主要原因是由於石粉的存在可以較明顯改善混凝土的孔隙特徵，改善漿－集料界面結構，並且混凝土晶相有不同程度的改變。並認為就強度而言石粉的最佳含量為7％。根據已有的研究：石粉對水泥具有增強作用，認為石粉在水泥水化反應中起晶核作用，誘導水泥的水化產物析晶，加速水泥水化並參加水泥的水化反應，生成水化碳鋁酸鈣，並阻止鈣礬石向單硫型的水化硫鋁酸鈣轉化。
3.混凝土抗滲性比較
由於混凝土的抗滲性主要與其孔結構有關，因此大多數人認為機制砂中的石粉是其提高的主要原因。混凝土的研究者認為：機制砂中的石粉只是一種有效的填料，雖然不具有活性，但提高了混凝土的密實性，增強了水泥石與骨料界面粘結；而有人則認為石粉能加速C3S的水化，並與C3A、C4AF反應生成結晶水化物，並能改善水泥石的孔隙結構，因此抗滲性能得到提高。
（8）關於機制砂中的石粉
長期以來，由於石粉和泥都是砂中粒徑小於0.075mm的顆粒，在沒有引入亞甲藍試驗方法以前，缺乏鑑定的依據。一般認為石粉是對商品混凝土有害的，因為缺乏科學的了解，人們都以為石粉不能加以利用。有的地方甚至不惜浪費時間、精力和錢財，想盡辦法來除去砂中的石粉。其實，許多的國內外專家都認為，商品混凝土中加入適當的石粉是有好處的。
機制砂商品混凝土中的石粉的作用有三個
1水化作用
有研究表明，水化早期形成的鈣礬石會在後期向單硫型硫鋁酸鈣轉化，這會降低水泥石的強度，但是加入含有碳酸鈣的石粉，就可以有效解決這個問題；另外，石粉是以碳酸鈣為主的，而碳酸鈣可以和C3A發生水化反應，形成水化碳鋁酸鈣，從而提高了商品混凝土的強度。
2填充作用
石粉可以填充商品混凝土中的空隙，充當商品混凝土的填料，以此增加商品混凝土的密實度，從而起到惰性摻合料的作用。對於膠凝材料用量少、拌合物性能差的特點，只要使用中、低強度等級的機制砂商品混凝土，就可以得到有效的彌補。
3保水增稠功能
機制商品混凝土中有石粉，可以降低商品混凝土拌合物離析和泌水的風險。因為石粉可以吸收商品混凝土中的用水，無形中增加了商品混凝土的單方用水量，所以石粉含量越高，商品混凝土的粘度就越大；另外，加入石粉也可以減少商品混凝土的收縮，補償商品混凝土後期水化用水，因為，即使商品混凝土硬化了，以前被石粉吸收的水分也會漸漸釋放。
石粉含量應該適量。機制砂中石粉的主要成份為碳酸鈣，但水化作用並不是無限的，也要受限於水泥的成份。如果石粉含量過高，不利於集料與水泥石的粘結，因為水泥石中或界面過渡區會出現游離態的石粉，從而降低商品混凝土性能。另外，石粉含量超過一定限值後，不利於商品混凝土的耐久性能，因為單方石粉承擔的保水量明顯減少，幹縮明顯變大。
綜合各種研究，一般C50以下商品混凝土石粉含量應控制在10%～15%，而C50以上商品混凝土石粉含量應該不超過10%。