【文章內容簡介】 骨料與周圍的水泥漿體有很好的黏結，以便在骨料顆粒之間進行應力傳遞。因此要求骨料有較高的強度和剛性，并在應力傳遞時不會產生機械性破壞或過度的變形，能夠抵御各種靜態(tài)和動態(tài)應力、沖擊及磨蝕作用而不會導致性能的下降。 無論是高強、中強還是低強基體混凝土，當 骨 料強度低于基體強度時，粗 骨料 對混凝土抗壓強度起負作用；當 骨料 強度高于基體強度時，粗 骨料 有利于混凝土抗壓強度的提高。但也并非 骨料 強度越高越好， 骨料 與基體兩相之間存在強度和剛度相互匹配的關系。在 基體強度一定時，粗 骨料 強度達到一定程度后再增加對提高混凝土強度作用不大；當 骨料 強度比基體強度低時，單純通過增大基體強度來提高混凝土強度效果不明顯。只有 骨料 與基體在強度和彈性模量方面相互協(xié)調時，才能更好地發(fā)揮 骨料 和基體的作用；當 骨料 與基體兩相強度差異較大時，高強相的強度不能充分利用。 ② 粗 骨料 顆粒形貌的影響 粗 骨料 的顆粒形狀以圓球或立方體形為最優(yōu)，含有較多的針、片狀顆粒，將增加空隙率，降低混凝土拌和物的和易性， 骨料 界面粘結力下降，并且針、片狀顆粒受力時容易折斷，進而影響混凝土的強度。采用 5～ 25mm 級配碎石配制 C50混凝土時，隨骨料中針片狀顆粒含量的增加，混凝土強度降低，當針片狀顆粒從0 增加到 ％時，混凝土強度下降了約 11％。 ③ 粗骨料的粒徑影響 在低 強度 或膠凝材料用量較少的混凝土中， 骨料 的粒徑越大，對水泥漿的需求量越小。對于給定的工作性和水泥用量，可以降低用水量，因此填充料粒徑越大，混凝土的強度越高。但對于高 強度混凝土情況則不同， 研究表明：配制高強混凝土必須選擇粒徑較小的 骨料 ，例如 C60 混凝土 骨料 最大粒徑一般不超過25mm， C80 一般不超過 20mm，這就是骨料在混凝土中的“尺寸效應”。 主要是由于，在高強混凝土中： 1)顆粒小的骨料存在缺陷的幾率小，相對比較致密，因為破碎時消除了控制強度的最大裂縫故強度比大顆粒的高； 2)小顆粒的骨料可降低 8 骨料與水泥石界面的應力差； 3)水泥漿與單個石子界面的過渡層周長和厚度都小，難以形成較大的缺陷； 4)小顆粒的骨料增加了與水泥漿的粘結面積，使粘結強度提高； 5)在混凝土拌合物中，顆粒大的骨料下沉速度快，造成的混凝土內部分布不均勻，影響混凝土的強度。 ④ 粗骨料表面包裹石粉的影響 粗 骨料 表面粘附 的 石粉，料徑大部分為小于 的顆粒，即使延長攪拌時間也無法使表 面石粉完全脫離，勢必在水泥砂漿與粗 骨料 表面形成一個較薄弱的結合面，此薄弱面使 骨料 與混凝土中的砂漿粘結力減弱，抗壓將下降。研究表明，表面包裹石粉骨料配制出混凝土早期和后期強度均低于用清洗后骨料配制的混凝土，尤其是早期強度降低約 10～ 14％。 外加劑的影響 混凝土的抗壓強度與水泥石本身的孔隙率密切相關。 有些 外加劑 具有 引氣 效果，摻入混凝土后 增加了 拌合物 中的氣泡，減小了水泥漿體的有效面積，消弱了水泥石與集料間的粘結強度，造成了混凝土抗壓強度的降低。一般混凝土含氣量每增加 1％，混凝土的抗壓強度約降低 5％～ 10％。 但對于低水泥用量的貧混凝土，由引氣劑所引起的強度降低幾乎可以忽略不計。強度不降低的原因，可以認為是由于貧混凝土配合比中，水泥漿不足以填充集料間的空隙，引入空氣后相當于增大了水泥砂漿的體積，使集料間空隙得到充實，從而彌補了由于引 氣 所引起的強度降低。 拌和水的影響 水是混凝土中的主要成分，水中帶有的雜質可能對混凝土質量帶來負面的影響。例如水中含有藻類以及其他比較難于處理的有機物，該類有機物在攪拌過程中會被溶解（攪拌使水的堿性急劇上升），并干擾水泥水化過程，減緩凝結過程和強度發(fā)展過程，它們還會 裹住大量氣體，降低強度。有時天然水中會含有較多的碳酸鹽或硫酸鹽，它們可以加快混凝土的凝結速度，但過多的碳酸鹽或硫酸鹽會消減混凝土的 28d 強度或長期強度。有顏色的各種天然水一般含有可溶性的有機物（多位鞣酸和腐殖酸），它們會延緩水泥的水化過程。 在沿海也有采用海水拌制素混凝土進行施工的，海水中含有可溶性的硫酸鹽 9 和氯化物，由于氯離子的促凝作用，海水會導致水泥的快凝和早強，但由于硫酸鹽可以延長鈣礬石的結晶過程，會消減混凝土的 28d 強度，一般情況下，強度損失在 10％～ 20％。 配合比設計參數的影響 水 膠 比 及水泥用量 的影響 混凝土強度的水灰比定律：“對于給定的材料，強度只取決于一個因素 ——水灰比。”這是因為水灰比決定水泥漿體的孔隙率。隨著高性能混凝土的迅速發(fā)展，礦物摻合料以成為高性能混凝土必不可少的第六組分，水灰比概念也逐漸被水膠比所取代，而水膠比對混凝土抗壓強度的影響，很大程度上取決于礦物摻合料的種類、活性以及取代量等因素。 對更高強度的混凝土，如果不摻加活性摻合料是無法實現的，水泥用量越多，并不是強度就越高，這是因為水泥用量越多，收縮越大，收縮應力增大，在骨料界面產生收縮裂紋，導致混凝土強度降 低；混凝土的收縮對于混凝土結構起著不利的影響。在鋼筋混凝土結構中，混凝土往往由于鋼筋或相鄰部件的牽制而處于不同程度的約束狀態(tài)，使混凝土因收縮產生拉應力，從而加速裂縫的出現和開展。在預應力混凝土結構中，混凝土的收縮導致預應力的損失。對跨度變化比較敏感的超靜定結構 (如拱 )，混凝土收縮將產生不利的內力。 砂率的影響 試驗表明：配制 C50 混凝土，砂率在 33％～ 39％間變化對強度無明顯影響。據日本資料介紹，平均坍落度每提高 20mm，砂率相應增加 1％，而強度無明顯變化。 混凝土的工作性 能的影響 混凝土拌合物的粘聚性、保水性、流動性 決定了混凝土混合料是否容易振搗密實 以及抵抗離析、泌水的能力 ?；炷凛p微的泌水，可降低混凝土內的水灰比，提高強度，減少混凝土表面的干縮。但嚴重的泌水，會在成型后的混凝土內形成大量的遷移水的通道， 導致 混凝土強度降低。 10 養(yǎng)護的影響 養(yǎng)護溫度的影響 溫度和濕度對高強混凝土發(fā)展的影響更為顯著。大尺寸高強混凝土構件經受水化熱高溫，其內部混凝土又缺水，所以實際構件中的混凝土和標準尺寸小試件所處的環(huán)境有很大不同。 摻合料可調節(jié)混 凝土內部實際強度及其發(fā)展。普通混凝土實際強度隨其內部溫度升高而隨齡期下降，摻入礦物摻和料后，則強度提高并持續(xù)發(fā)展。 0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 50 60 齡期（天） 抗壓強度（MPa） T= 85℃ T=4 0 ℃ T=2 0 ℃ T=0 ℃ 不同 養(yǎng)護 溫度下的硅酸鹽水泥混凝土抗壓強度發(fā)展（ W/C=） 0 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 齡期（天） 抗壓強度（MPa） 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 85 ℃ 摻 30%摻粉煤灰的混凝土在不同溫度下抗壓強度的發(fā)展 11 混凝土養(yǎng)護溫度對抗壓強度的影響 養(yǎng)護溫度對礦物摻和料 混凝土 抗壓強度的影響 純水泥高強混凝土在實際結構中由于水化熱高溫的影響，其 28d 及后期強度一般要低于標準養(yǎng)護下同齡期的小試件強度，而摻有較多粉煤灰、礦渣粉的高強混凝土則剛好相反。 混凝土越早強，如摻硅粉混凝土或高細度水泥混凝土，其 28d 及后期強度在實際工程中的發(fā)展越差。 使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時，當養(yǎng)護溫度超過 20℃后，混凝土的相對強度將隨齡期的增加而下降。 12 養(yǎng)護濕度的影響 潮濕養(yǎng)護對混凝土強度發(fā)展影響顯著。存放于水中混凝土，要比在空氣中存放一定時間，或一直在空氣中的混凝土強度高。因此應該使混凝土在硬化初期保持至少 7d 潮濕狀態(tài)。 濕度不夠（暴露干空），混凝土會失水干燥而影響水 泥水化正常進行，甚至停止水化，嚴重降低 混凝土 強度，而且使 混凝土 結構疏松，形成干縮裂縫，增大了滲水性，從而影響混凝土的耐久性。 早期維持濕養(yǎng)護對水灰比 響更大。（后者體內有足夠水分，用塑料膜密封防止水分蒸發(fā)即可，而前者體內水分不足且易出現自干燥現象）。 普通混凝土澆筑完畢后，應在 12h 內進行覆蓋，以防止水分蒸發(fā)過快。在 熱天 施工混凝土進行自然養(yǎng)護時，使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣水泥時，澆水保濕應不少于 7d；使用火山灰水泥和粉煤灰水泥或在施工中摻用緩凝型外加劑 或有抗?jié)B要求時，應不少于 14d。 混凝土強度與保濕時間的關系 回彈強度與構件強度的關系 回彈法是目前國內應用最為廣泛的結構混凝土抗壓強度檢測方法，具有對結構沒有損傷、儀器輕巧，使用方便、測試速度快等諸多優(yōu)點，一般為結構混凝土抗壓強度檢測的首選方法。 13 影響構件混凝土回彈強度的因素 （ 1） 混凝土 回彈強度只代表混凝土表層質量，檢測準確度受 混凝土 均質性影響大。 （ 2） 各種原因造成混凝土不均勻、表面砂漿富余或靠近模板內表面水灰大、氣泡多，致使混凝土強度形成一定的梯度而不均勻，回彈強度值將偏低。 （ 3） 粉煤灰 混凝土 ，粉煤灰輕，過振后上浮， 混凝土 表面硬度下降、強度降低 ； （ 4） 泵送混凝土：拌和物流動性大、砂率大、富漿設計，砂漿易集中在混凝土表面，骨料易沉降，回彈強度便低。 （ 5） 養(yǎng)護不充分：表面失水過快，造成混凝土表面疏松，形成低強度區(qū)。 （ 6） 回彈儀的影響：要求檢定合格和按《 回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程 規(guī)程》保養(yǎng)、維護和操作。有下列情況之一時，不能使用：新回彈儀啟用前；經常規(guī)保養(yǎng)后鋼砧率定不合格；超過檢定有效期限；累計彈擊次數超過 6000 次；遭受嚴重撞擊或其他損害。否則會造成檢測數據不準確。 （ 7） 混凝土土強度的影響：許多工程實踐證明，低強度短齡期混凝土的強度推定值偏大、而高強度混凝土的強度推定值偏小的系統(tǒng)誤差。鑒于建立《 回彈法檢測混凝土抗壓強度技