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水灰比
图片来自百度

水灰比也叫水灰比率,建筑术语,是指混凝土中水的用量与水泥用量的重量比值。

  • 外文名:water cement ratio
  • 术语所属:建筑术语
  • 应用范畴:建筑工程学科
  • 分类:建筑学 土木工程
  • 见载刊物:《土木工程名词》
  • 科学出版:社公布时间2003年 [1]

目录

简介

拌制水泥浆、砂浆、混凝土时所用的水和水泥的重量之比。水灰比影响混凝土的流变性能、水泥浆凝聚结构以及其硬化后的密实度,因而在组成材料给定的情况下,水灰比是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列物理力学性能的主要参数。对某种水泥就有一个最适宜的比值,过大或过小都会使强度等性能受到影响。[2]

水灰比按同品种水泥固定。硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥、矿渣水泥为0.44;

火山灰水泥、粉煤灰水泥为0.46。

计算公式

水灰比计算

混凝土强度等级小于C60时

水灰比W/C=αa×fce/(fcu,o+αa×αb×fce)

αa、αb为回归系数

采用碎石时αa=0.53、αb=0.20,采用卵石时αa=0.49、αb=0.13

fce=γc×fce,g

γc为水泥强度等级值的富余系数,按实际统计资料确定

fce,g水泥强度等级值(MPa)

计算每立方米混凝土的水泥用量

Mco=mwo/(w/C)mwo为单位混凝土用水量

计算砂率

重量法:βs=Mso/(Mgo+Mso)%

单位混凝土拌和物重量Mcp=Mco+Mgo+Mso+Mwo

Mco每立方米混凝土水泥用量(kg)

Mgo每立方米混凝土粗骨料用量(kg)

Mso每立方米混凝土细骨料用量(kg)

Mwo每立方米混凝土水用量(kg) [3]

参数影响

水灰比=水/水泥

水灰比过小会使水化热较大,混凝土易开裂,砼的和易性较差,不利于现场施工操作

水灰比过大会降低混凝土的强度

水灰比(W/C)与抗压强度f、水泥实际强度F的关系:f=A*F(C/W-B)

其中A、B是与骨料种类等的系数。例如:采用碎石时,A=0.53,B=0.20;采用卵石时A=0.49B=0.13

对混凝土的影响

“配合比”相同,水灰比越小,混凝土的强度越高。混凝土的流动性越小,坍落度就越小,和易性也越差。“配合比”相同,水灰比越大,混凝土的强度越低。混凝土的流动性越大,坍落度就越大,和易性也越好。

水灰比太大,混凝土虽然流动性大,但是容易离析和泌水,和易性不好,严重影响混凝土强度,水灰比太小,混凝土流动性差,显得干涩影响泵送,对施工不利,但是对混凝土的强度有所提高。 对混凝土碳化的影响:

由于混凝土的碳化是CO2向混凝土内扩散的过程,混凝土的密实程度越高,扩散的阻力越大,混凝土的碳化深度就越小。混凝土碳化的深度还受单位体积的水泥用量或水泥石中的Ca(OH)2含量的影响。水灰比越大,单位水泥用量越小,混凝土单位体积内的Ca(OH)2含量也就越少,扩散的阻力就越小,CO2就越容易进入混凝土体内,碳化速度也就越快。水灰比对混凝土的孔隙结构影响极大,在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,混凝土的孔隙率也随之增大,密实度降低,碳化速度增大。而水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实,透气性较小,因而碳化速度较慢。同理,单位水泥用量多的混凝土碳化较慢,水灰比小的混凝土合成物多,中和所需的CO2量也多,中和反应需要的时间也较长。另一方面水灰比小的混凝土,水泥水化后残留水分少,混凝土密实性高,孔隙小,大孔少,CO2向混凝土内扩散的阻力较大,这也造成中和反应需要时间较长,碳化深度较小。通过试验得出当水灰比小于0.6时碳化深度较小,当水灰比大于0.75时碳化深度急剧加大。因此为了减少混凝土碳化引起的危害,适当控制水灰比是非常必要的。水灰比过大时,新生成的胶体水泥浆浓度低,水化后混凝土体内的多余游离水分往往先附着在骨料上,胶体与骨料粘结面积减小,粘结力下降,混凝土硬化时会产生细小裂纹,从而降低了混凝土强度。

水灰比过小时,胶体和晶体的材料不能充分形成,混凝土和易性差,混凝土振捣、密实很困难,如果在混凝土充分硬化后未水化水泥再遇水发生水化作用,水化产物造成的膨胀应力作用便有可能造成混凝土的开裂。所以为施工方便和保证质量,水灰比不宜小于0.5。

视频

水灰比:混凝土中水的用量与水泥用量的重量比值

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参考文献