界面过渡区（Interface Transition Zone,ITZ）是混凝土中的薄弱部分,具有成分复杂、结构多孔、晶体择优取向等众多特点,致使其性能与水泥浆体、骨料的性能存在较大的差异,使得混凝土的力学性能远远低于水泥浆体与骨料本身的力学性能。为提高混凝土的力学性能,系统研究尤为重要。本文采用正交试验研究了水泥品种、水胶比、矿物掺合料种类和掺量以及骨料种类对水泥浆体与骨料之间界面的宏观和细观力学性能影响。探究了界面宏观力学性能的影响因素主次顺序,建立了界面和水泥浆体的宏观力学性能之间的联系;分析了各因素对ITZ细观力学性能的影响规律,建立了界面宏观和细观力学性能之间的联系;研究了ITZ的尺寸效应对其宏观和细观力学性能的影响。本文主要研究工作和研究成果如下:（1）采用正交试验方法系统测定了水泥浆体-骨料界面的粘结劈拉强度,以及与其对应的水泥浆体的抗压强度、抗折强度和劈拉强度。结果表明,水胶比对混凝土界面粘结劈拉强度的影响最大,其与水胶比成负相关关系;其次是骨料种类对界面粘结劈拉强度的影响,5种骨料与水泥浆体的界面粘结劈拉强度大小依次为:大理石＞珊瑚＞花岗岩＞玄武岩＞石英岩,且界面粘结劈拉强度对骨料种类具有较强依赖性。界面粘结劈拉强度存在明显的龄期增长效应,与龄期成指数关系。水泥浆体强度对混凝土早期强度贡献较大,28d后界面粘结劈拉强度对混凝土强度具有较大的贡献。此外,界面粘结劈拉强度与水泥浆体的抗压强度、抗折强度和劈拉强度存在明显的线性关系。（2）采用显微硬度试验技术研究了不同水泥浆体-骨料ITZ的细观力学性能。结果表明,ITZ存在显微硬度“谷底”,是混凝土内部的最薄弱环节。ITZ显微硬度谷底值与水泥浆体的显微硬度值存在正相关关系。随着养护龄期的延长,ITZ的显微硬度增大,“谷底”线性抬升,过渡区厚度呈对数减薄。采用较低的水胶比能够提高ITZ的显微硬度,缩小了ITZ与水泥浆体之间显微硬度的差距,显著减薄ITZ厚度。（3）建立了混凝土骨料界面的宏观力学性能与ITZ细观力学性能之间的关系。混凝土骨料界面的粘结劈拉强度与ITZ的显微硬度谷底值、水泥浆体的显微硬度值均存在线性关系,ITZ和水泥浆体的显微硬度越高,混凝土骨料界面的粘结劈拉强度也越大。（4）混凝土骨料界面宏观力学性能存在明显的尺寸效应和龄期增长效应。随着骨料尺寸的增大,混凝土骨料界面的粘结劈拉强度逐渐减小,通过系统试验建立了不同粒径骨料界面粘结劈拉强度的换算关系。同水泥浆体力学性能随着养护龄期的发展规律类似,混凝土骨料界面力学性能也随着养护龄期的发展而同步增长。此外,发现在细观尺寸上混凝土的ITZ没有明显的尺寸效应。（5）本文所取得的混凝土界面宏观力学性能及其与水泥品种、水胶比和骨料种类等因素之间、与水泥浆体基材之间、与细观力学性能之间的定量计算公式,以及界面宏观细观力学性能与养护龄期之间的计算公式和原始数据,已经纳入南京航空航天大学开发的“Cha ITZ V1.0混凝土界面宏观细观力学计算模型与计算机软件”,可用于混凝土界面力学数值分析。