影响水泥混凝土强度的因素

影响水泥混凝土强度的因素 

      影响混凝土强度的因素很多，主要是原材料的影响，包括原材料之间的特性和各材料之间的组成比例，以及养护条件和试验检测条件等。 
      （1） 组成材料和配合比 
      1、水泥的强度和水灰比。实验证明，混凝土的强度，随水灰比的增大而降低，呈曲线关系，随灰水比的增大而增大，呈直线关系。混凝土的抗压强度与水灰比和水泥强度之间符合以下近似关系。

 式中：αa、αb——回归系数（αa=0.46，    αb=0.07，这是通常取值）              fce——水泥28 d抗压强度实测值(MPa)。 
       2、集料的影响。集料的表面状况影响水泥石与集料的黏结，从而影响混凝土的强度。碎石表面粗糙，黏结力较大：卵石表面光滑，黏结力较小。因此，在配合比相同的条件下，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的强度高。特别是在水灰比较低（小于0.4），差异更明显。集料的最大粒径对混凝土的强度也有影响，集料的最大粒径愈大，混凝土的强度愈小，特别是对于水灰比较小的中强和高强混凝土，集料的最大粒径影响十分明显。 
      3、外加剂和掺合料。在混凝土中掺入外加剂，可是混凝土获得早强和高强性能，混凝土获得掺入早强剂，可显著提高早期强度，掺入减水剂，可大幅度减少拌合用水量，在较低的水灰比下，混凝土让能较好的成型密实，获得较高的28天强度。 
      在混凝土加入掺合料，可提高水泥石的密实度，改善水泥石与集料的界面粘结强度，提高混凝土的长期强度。因此，在混凝土掺入高效减水剂和掺合料是制备高强和高性能混凝土必须的技术措施。  ‘
      （2） 养护条件 
      1、 养护的温度和湿度。养护温度对水泥的水化速度有着显著的影响，养护温度高水泥的初期水化速度快，混凝土的早期强度高。但是，早期的快速水化会导致水化分布不均匀，在水泥石中形成密度低的薄弱区，影响混凝土的后期强度。养护温度降低时，水泥的水花速度减慢，水化物有充分的时间扩散，从而在水泥石中分布均匀，有利于后期强度的提高。混凝土早期强度低，容易冻坏。所以，应当防止混凝土早期受冻。 
湿度对水泥地水化能否正常进行有显著影响，湿度适当时，水泥水花进行顺利，混凝土的强度能够充分发展。如果湿度不够，混凝土会失水平衡，影响水泥水化正常进行，甚至使水化停止，严重降低混凝土的强度。而且，因水化未完成，混凝土结构疏松，抗渗性较差，严重时还会形成干缩裂缝，影响混凝土的耐久性。 ○2混凝土在正常养护条件下，其强度将随龄期的增加而增长。最初的7天~28天，速度增长较快，28天以后速度增长较慢，龄期延缓很长，混凝土的强度仍有所增长。 
      (3)实验条件 

      1、试件的尺寸和形状。形状相同的试件，试件的尺寸越小，实验测得的强度越高。反之，亦然。混凝土强度与试件尺寸有关的现象称为尺寸效应。混凝土的尺寸大时，内部缺陷出现的机率大，易引起应力集中，导致强度降低。 
      混凝土的强度还与试件的形状有关，棱柱体试件的抗压强强度低于立方体试件的抗压强度，棱柱体试件的抗压强度与其高宽（径）比有关，高宽（径）比越大，抗压强度越小。这种现象是由于“环箍效应”的作用，环箍效应是时间受压时，试件的受压面与试验机的承压面之间的摩擦力对试件受压时相对于承压板的横向膨胀起的约束作用。试验结果表明，棱柱体的抗压强度随高宽比的增大而减少，当高宽比由1增加到2时，强度降低很快，高宽比降低超过2时，强度降低很少。

      2、表面状况。混凝土试件承压面的状况也是影响混凝土强度测试结果的重要因素。 当试件受压面上有油脂类润滑剂时，环箍效应大大减少，试件出现直裂破坏，测得的强度比较低。试件的承压面必须平整且与试件的轴线垂直。一般试件承压面凹凸应在0.05以下。如果承压面不平整，则容易形成局部受压，引起应力集中，导致强度降低。 

      3、加荷速度。加荷速率越快，测得的强度越高，当加荷速度超过1兆帕每秒时，这种趋势较为明显。因此，规定规定加荷速率为每秒0.3~1.0兆帕，且要连续均匀加荷。