试论影响混凝土试件强度的因素.doc

试论影响混凝土抗压强度的因素

郭林春（201110703017）

摘要：混凝土已成为土木工程必不可少的一种建材，而混凝土强度是混凝土的主要技术参数，也是混凝土能够被广泛使用的主要原因，所以影响混凝土强度的因素必须重视。在实际的工程应用中，混凝土主要作为受压构件，其抗压强度的大小直接决定其使用性能，因此本文将根据实验室得到结论进行一步分析，以求对提高混凝土性能提供一些基础依据。

关键词：混凝土；抗压强度；因素

材料的内在因素

水泥强度等级

水泥是混凝土中的活性成分，其强度大小直接影响着混凝土强度的高低。水泥对混凝土的影响主要取决于水泥的矿物成分及细度，矿物成分中，硅酸三钙和硅酸二钙是主要成分，其含量一般占70%~85%，若提高水泥熟料中硅酸三钙的含量，可制得高强度的水泥，所以混凝土强度与使用的水泥强度成正比，在配合比相同的情况下，所使用的水泥强度越高，制成的混凝土强度越高。

水泥细度对混凝土强度的影响也很大。水泥的细度越大，水化速率也越大，就导致较高的强度增长率，因此就会产生较高的早期强度，但应避免细磨粉的含量，因为当颗粒很细时，间隙水可引起一些高W/C区域。另外，在同等条件下，改变水泥的粒型和级配，同样可以改变混凝土的强度。

灰水比

下图为通过实验室中所测得的数据而绘制的灰水比-混凝土强度关系曲线：

图1灰水比-强度关系曲线

从混凝土强度表达式与上图（灰水比-强度关系曲线）可以总结出，C/W（灰水比）与混凝土强度成正比，即灰水比越小，混凝土强度越低；灰水比越大，混凝土强度越高。然而灰水比越大，水泥浆越稠，混凝土拌合物的流动性越小，从而不能保证混凝土的密实性，增大孔隙率，导致混凝土强度降低。??

集料的特性

集料按粒径大小分为粗集料和细集料两大类。对于一般混凝土，细集料通常是粒径一般为4.75毫米以下的砂，按产源分为人工砂、天然砂两大类。粗集料一般是指碎石和卵石，粒径都大于4.75毫米。同时，集料还包括其他的一些特性，诸如粒形、表面结构、级配以及矿物成分等。

集料的颗粒级配及粗细程度

图2集料颗粒级配图

根据颗粒级配图可以看出，要想减小颗粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配。当集料的级配良好且颗粒较大，则使空隙及总表面积均较小，这样的集料比较理想，不仅水泥浆用量少，而且还可以提高混凝土的密实性与强度。

集料的颗粒形态和表面特征

集料颗粒主要有浑圆状、多菱角状、针状和片状四种形状。其中，以接近球体或立方体的浑圆状、多菱角状的颗粒对混凝土强度有有利影响，而针状和片状却对混凝土有削弱作用。集料的表面特征主要影响混凝土的和易性与胶结材料的黏结力，表面粗糙的集料制作的混凝土的和易性较差，但与胶结材料的黏结力较强，从而混凝土强度较高，反之，强度较差。

集料的强度

随着工艺的进步，人工砂被发明出来，颗粒大小虽能满足砂的要求，并且颗粒表面粗糙能够增加胶结材料的黏结力，但由于采用机械捣碎的方式生产，细颗粒较多，级配较小，同时，级配分布不均，并且属于混合砂，所以其本身强度相对于天然砂有所降低，因此，制作的混凝土强度减弱。

二、环境因素

1、养护温度和湿度

混凝土的养护条件主要决定水泥的水花过程，从而影响混泥土的强度。养护环境温度越高，水泥水化速度越快，混泥土的早期强度越高；然而当早期养护温度超过某一个值时，养护温度越高,混凝土的后期强度衰退越多。若温度在冰点以下，水泥的水化不仅不能进行，而且还可能因冰冻导致混凝土结构疏松，强度降低，特别是在混凝土的早期。养护温度高,混凝土早期(1～3天)强度高,但养护温度在4～23℃之间的后期混凝土强度都较养护温度在32～49℃之间的高。如果是高温(50～90℃)蒸汽养护,混凝土强度还因膨胀而降低混凝士热胀作用主要是在升温中产生,因此混凝土应有一个较长的预养时间,使得混凝土在常温下获得一定的结构强度,并适当的将升温速度减慢,以尽可能减少热胀的破坏作用。

水不仅影响混凝土的和易性，还影响混凝土中胶凝材料的凝结硬化。对于不同强度的混凝土，水的用量却是一定的。但空气中的水分相对较少，混凝土中的水挥发快，混凝土因缺少而停止水化，强度发展受阻。另外，混凝土在强度较低时失水过快，极易引起干缩，从而降低强度。

龄期

混凝土在正常养护条件下,其强度将随着龄期的增加而提高,最初7~14d内强度增长较快,28d以后增长缓慢。?

结语