为突破天然砂资源日益短缺对交通基础建设质量与效益的制约,提升交通建设领域机制砂生产与应用 的规范性与科学性,通过产学研联合攻关,构建了机制砂质量标准体系,形成生产与机制砂材料设计与施工成套关键技术,取得主要创新成果如下:1、 机制砂特性表征及其对机制砂混凝土性能的影响规律首次采用激光同轴共聚焦显微技术定量表征砂粒的粗糙度、粒形等颗粒特性,采用细度、MB值、需水性、活性等多指标表征石粉特性。探明了机制砂质量指标间的相互关系及其对机制砂混凝土性能(力学性能与耐久性)的影响规律与影响机理,构建机制砂质量指标与评价方法体系。2、揭示了石粉“质”与“量”耦合作用对机制砂混凝土性能的影响提出机制砂石粉的“量”(含量)“质”(MB值)耦合效应,建立机制砂“量质”耦合对不同等级混凝土性能影响规律与显著性。据此提出了用于不同强度等级混凝土机制砂的石粉MB值与含量的限值,建立了基于MB值的机制砂石粉含量动态调控原则与限值标准。3、探明了机制砂路面混凝土耐磨性的关键影响因素与影响机理揭示了机制砂特性对机制砂路面混凝土耐磨性与强度的影响规律,发现了石粉含量是影响路面机制砂混凝土耐磨性的关键因素,其次是砂率、粗糙度、压碎值。提出了路面混凝土用机制砂的技术指标,形成高耐磨机制砂路面混凝土制备关键技术。4、开发砂石高效联产工艺与机制砂环保生产系统提出了机制砂粒形、级配、压碎值、石粉含量与MB值综合调控关键技术,设计开发了新型碎石与机制砂联产工艺与设备的选型与组合;研发复合投料工艺调控机制砂级配;开发建立机制砂数控环保生产工法,避免机制砂生产的废弃物与洗砂污水的排放。5、机制砂高性能混凝土材料设计与制备方法及其示范应用建立机制砂质量标准与机制砂混凝土施工规范体系,形成机制砂混凝土材料设计方法。制备系列交通工程机制砂混凝土与高性能C50桥梁混凝土、自密实混凝土、C60钢管自密实以及C100-C120超高强混凝土,建立机制高性能混凝土工程示范,为机制砂混凝土的推广应用奠定理论基础。本项目获发明专利2项,发表学术论文61篇(其中SCI收录11篇,EI收录6篇),形成相关行业与地方标准、工法5部。研究成果大幅提升了我国机制砂混凝土应用水平,取得了显著的经济、社会与环境效益,成果直接在湖北、广东、湖南、福建等多个省份20余条高速公路进行了推广应用机制砂混凝土858万m3,产生直接经济效益约5.12亿元。