影响混凝土强度的因素（原材料、工艺、试验）

在混凝土结构形成过程中，多余水分残留在水泥石中形成毛细孔；析出的水分在水泥石内部形成泌水通道，或聚集在骨料及钢筋底部形成水囊；水泥水化产生的化学收缩及各种物理收缩还会在水泥石和骨料结合处形成细微裂缝。上述结构中存在的缺陷，是混凝土在外力作用下引起破坏的内在原因。在外力作用下，混凝土破坏形式通常有三种：最常见的是骨料与水泥石的界面破坏；其次是水泥石本身的破坏；第三种是骨料的破碎。在水泥混凝土中，骨料破坏的可能性较小，因此，破坏主要是前两种。而水泥石的强度及其与骨料的黏结强度与水泥的强度等级、水灰比及骨料的杂质有很大关系。另外，混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。

（1）原材料因素。
1）水泥的强度和水灰比。水泥的强度等级和水灰比直接影响着水泥石的强度及其与骨料之间的黏结强度，是影响混凝土强度的主要因素。在混凝土配合比相同的情况下，水泥强度越高，硬化后水泥石强度和胶结能力越强，混凝土的强度也就越高。试验证明，水泥的强度与混凝土的强度成正比关系。
2）骨料的类型、质量和数量。骨料的强度、级配、粒径、形状和表面状况等性质都不同程度地影响着混凝土的强度。对普通混凝土而言，骨料自身的强度一般要大于水泥石的强度，骨料的强度越高，所能配制的混凝土强度也就越高。碎石表面粗糙，与水泥石的黏结力较大，且骨料颗粒间有嵌固作用，所以在配合比相同情况下，用碎石配制的混凝土强度比用卵石配制的强度要高些。当水灰比小于0.4时，碎石混凝土的强度可比卵石混凝土高约1/3，但随着水灰比增加，两者的差异逐渐减小。另外，若骨料中有较多的针片状颗粒，将会使混凝土内部的孔隙率增加，导致混凝土强度下降。当骨料级配良好、砂率适当时，混凝土内部能够形成密实骨架，有利于混凝土强度的提高。
3）外加剂和掺合料。混凝土中加入外加剂可以按照要求改变混凝土的强度及其发展规律，如掺入减水剂可以减少拌合用水量，提高混凝土的强度；如掺入早强剂可以提高混凝土的早期强度等，但外加剂需要控制掺入的量，否则会影响混凝土的耐久性。在混凝土中掺入矿物掺合料则可以改善硬化后水泥浆体的结构，并改善界面过渡区的结构，从而提高混凝土的强度。如掺入优质粉煤灰可以发生二次水化反应，提高混凝土的后期强度；掺入硅粉可以制备高强或超高强混凝土。

（2）生产工艺因素。
1）养护条件。养护的温度和湿度对混凝土强度有很大的影响，其本质是对水泥水化过程的影响。混凝土养护温度越高，水泥水化的速度越快，达到相同龄期时混凝土的强度越高。但是若温度过高，水泥水化产物来不及扩散，会使得水泥凝胶分布不均匀，对混凝土的后期强度发展不利。
2）龄期。龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。在正常条件下，混凝土的强度随着龄期的增长是逐渐提高的。随龄期延长，强度呈对数曲线趋势增长，开始增长速度快，以后逐渐减缓，28d后强度基本趋于稳定。但只要温度、湿度条件合适，混凝土在经过28d强度后仍然会继续增长。

（3）试验因素。由于混凝土的强度是在一定的试验条件下测定得出的，因此，试件的尺寸、形状、表面状况和加荷速度也将在一定程度上影响混凝土强度的测试结果。
1）试件形状尺寸。混凝土试件在压力机上受压时，试件在沿加荷方向发生纵向变形的同时，也按泊松比的原则发生横向膨胀，而与试块表面接触的钢制压板对混凝土的横向膨胀起着约束作用，这种作用称为“环箍效应”​。环箍效应对混凝土强度有提高的作用，离压板越远，效应越小，在距离试件受压面[插图]（a为试件边长）的范围外这种效应消失，这种破坏后的试件上下部分各呈一完整的棱锥体。在进行强度试验时，试件尺寸越大，测得的强度值越低。一是因为环箍效应，二是因为大试件中存在孔隙等缺陷的几率较大，从而使得强度降低。
2）表面状态。若混凝土受压面非常光滑，由于受压面与压板之间的摩擦力减小，环箍效应减小，试件将出现垂直裂纹而破坏，这时测得混凝土强度值较低。另外，当试件含水率较高时，强度也偏低。
3）加荷速度。在进行混凝土抗压强度试验时，若加荷速度过快，材料裂纹扩展速度慢于荷载增加速度，测得的强度将偏高。因此在进行混凝土立方体抗压强度试验时，必须按照规范所规定的加荷速度进行。

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